1. Гетеротрофные высшие растения, их особенности, в связи с образом жизни

1. Гетеротрофные высшие растения, их особенности, в связи с образом жизни.
К гетеротрофам относят всех животных, грибы и большинство бактерий. Среди растений также имеются факультативные или облигатные гетеротрофы, получающие органическую пищу из внешней среды – сапрофиты, паразиты и насекомоядные растения. Сапрофиты (сапротрофы) питаются органическими веществами разлагающихся остатков растений и животных, паразиты – органическими веществами живых организмов. Насекомоядные растения способны улавливать и переваривать мелких беспозвоночных. Однако в жизни всех растений есть периоды, когда они питаются только за счет запасенных ранее органических веществ. К таким периодам относят прорастание семян, органов вегетативного размножения (клубней, луковиц и др), рост побегов из корневищ, развитие почек и цветков. Все ткани и органы растения гетеротрофно питаются в темноте (выращивание изолированных тканей без света на органоминеральной среде).
Таким образом, гетеротрофное питание клеток и тканей становится обычным, как и фотосинтез.
Гетеротрофный способ питания – усвоение как низкомолекулярных органических соединений, так и высокомолекулярных (белков, жиров, углеводов), но они должны пройти обработку – пищеварение. У растений различают 3 типа пищеварения: внутриклеточное - в цитоплазме, вакуолях, пластидах, белковых телах, сферосомах; мембранное, осуществляется ферментами клеточных мембран; внеклеточное - ферменты, образующиеся в специальных клетках, выделяются в наружную среду и действуют вне клеток.
2. Понятие о жизненной форме растений. Основные классификации жизненных форм.
Жи́зненная фо́рма расте́ний, биологи́ческая фо́рма, биофо́рма — внешний облик растений (габитус), отражающий их приспособленность к условиям среды. Термин предложен датским ботаником Эугениусом Вармингом в 1884 году, понимавшим под ним «форму, в которой вегетативное тело растения находится в гармонии с внешней средой в течение всей жизни, от семени до отмирания» Термин «жизненная форма» был введен в 80-х годах прошлого века известным датским ботаником Е. Вармингом — одним из основоположников экологии растений. Варминг понимал под жизненной формой «форму, в которой вегетативное тело растения (индивида) находится в гармонии с внешней средой в течение всей его жизни, от колыбели до гроба, от семени до отмирания». Это очень глубокое и емкое определение. Учёным были выделены такие формы организмов из царства растений:

• 
  деревянистые;
  

• 
  полудеревянистые;
  

• 
  полукустарники, полукустарнички;
  

• 
  поликарпические травы (многолетние разновидности, цветут неоднократно);
  
• 
  монокарпические травы (живущие не один год, но умирающие по завершению процесса цветения);
  

• 
  водные: земноводные, плавающие и подводные разновидности трав.
  

Деревянистые и травянистые организмы отличаются друг от друга не только степенью одревеснения побегов, но и продолжительностью жизни, изменениями скелетных побегов. У деревьев жизненную форму определяют выражением приспособления к наиболее способствующим росту условиям.

3. Типы систем живых организмов (искусственные, естественные, эволюционные и кладистические). Понимание термина «монофилия» в рамках традиционной (эволюционной) и кладистической систематики. Понятие о синапоморфиях и симплезиоморфиях, их значение для выявления филогенетических отношений между группами.
Систематика живых организмов ставит себе чрезвычайно важные теоретические и практические задачи. Главная теоретическая задача — изучить и привести в естественный порядок огромное количество видов, родов и семейств растений, животных, бактерий, грибов. Причем этот порядок, называемый системой, должен отражать исторический ход эволюции биосферы.
Первые известные классификации форм жизни предприняли в античном мире Аристотель и Теофраст. Они дали очень подробную систему живых организмов, в которой объединяли все живое в соответствии со своими философскими взглядами. Растения в этой классификации были разделены на деревья и травы, а животные — на группы с «горячей» и «холодной» кровью. Последний признак имел большое значение для выявления упорядоченности в живой природе. Линней был автором одной из известнейших искусственных систем растений, в которой цветковые растения распределялись по классам в зависимости от числа тычинок и пестиков в цветке. Линней хорошо понимал разницу между искусственными и естественными системами. Он говорил следующее: в естественных системах классы заключают растения, близкие между собой, сходные всем обликом и своей природой. Искусственные же состоят из классов, содержащих роды, отличные друг от друга, как небо от земли, и обладающие только одним общим признаком, избранным автором. Он разделил природный мир на три царства — минеральное, растительное и животное. Ученый разделил растительный мир на 24 класса, применив признаки количества тычинок, способа их срастания и распределения однополых цветков. Всех животных Линней разделил на шесть классов: млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, черви, насекомые. Новую эру в естествознании открыл Ч. Дарвин в 1859 г. Он предложил понимать естественную систему как результат исторического развития живой природы. Его работы по теории эволюции положили начало повой эпохе в истории систематики, основанной на родстве организмов. Так возникла эволюционная систематика, взявшая за основу выяснение происхождения организмов.
4.Черты сходства и различия между высшими растениями и наиболее близкими к ним современными водорослями.
Царство растений разделяется на два типа: высшие, настоящие водоросли и красные водоросли. Последние два типа неофициально объединяют в одну группу под названием низшие растения.
Главным отличием высших растений от низших является выделение у них отдельных органов - корней и побега, который в свою очередь состоит из почек, листьев, цветов, стебля.
Основным критерием, по которому растения относят к высшим, является наличие сложной тканевой структуры. Она представлена проводящими и механическими тканями. Также отличительным признаком является наличие трахей, трахеид и ситовидных трубок, которые быстро доставляют питательные вещества от корня к листьям, соцветиям, стеблям.

Низшие в свою очередь имеют примитивное строение, состоят из одной клетки, есть многоклеточные организмы, тело которых называют талломом. Они лишены корней, стеблей, и листьев

5.Гаметангии высших растений в сравнении с таковыми у харовых и колеохетовых водорослей.
В эволюции высших растений наблюдается постепенная редукция гаметофита и совершенствование спорофита. По строению органов воспроизведения все высшие растения могут быть разделены на две группы: архегониальные и пестичные (покрытосеменные).
Строение гаметангиев. У высших растений половой процесс оогамный, гаметангии многоклеточные. Гаметангии, в которых образуются яйцеклетки, называются архегониями. Архегоний состоит из ножки, брюшка с яйцеклеткой и шейковых канальцевых клеток. Гаметангии, в которых образуются сперматозоиды, - антеридии. Состоит из однослойной стенки и сперматогенной ткани, из которой образуются сперматозоиды.
Происхождение гаметангиев. Освоение суши объясняется не только совершенством их вегетативных органов, но теми принципиальными изменениями, которые претерпели репродуктивные органы - гаметангии и спорангии. Основное назначение репродуктивных органов заключается в образовании и расселении потомства, обеспечивающего сохранение и процветание вида. Поэтому в условиях наземной среды обитания они должны быть более надежно защищены, чем одноклеточные гаметангии и спорангии водорослей. В ходе эволюции у всех высших растений сформировались многоклеточные спорангии и гаметангии, имеющие стенку из живых клеток. Цитоплазма клеток стенки, прочно удерживая влагу, предохраняет развивающиеся гаметы и споры от высыхания.
Смена ядерных фаз и чередование генераций. При половом процессе происходит удвоение хромосом → образование спор (мейоз) → 2 фазы развития: 1) одна из этих генераций, дающая половые органы и клетки, имеет гаплоидный набор хромосом → гаметофит; 2) другая возникает из зиготы, даёт споры, имеет диплоидный набор хромосом → спорофит. Преобладание гаметофита встречается только у моховидных. У всех остальных преобладает спорофит. При этом они распадаются на равноспоровые (гаметофиты обоеполые) и разноспоровые (гаметофиты однополые)
6.Бесполое размножение и половое воспроизведение высших растений. Изо- и гетероспория. Типы спорангиев. Типы гаметангиев.
В эволюции высших растений наблюдается постепенная редукция гаметофита и совершенствование спорофита. По строению органов воспроизведения все высшие растения могут быть разделены на две группы: архегониальные и пестичные (покрытосеменные).
Строение гаметангиев. У высших растений половой процесс оогамный, гаметангии многоклеточные. Гаметангии, в которых образуются яйцеклетки, называются архегониями. Архегоний состоит из ножки, брюшка с яйцеклеткой и шейковых канальцевых клеток. Гаметангии, в которых образуются сперматозоиды, - антеридии. Состоит из однослойной стенки и сперматогенной ткани, из которой образуются сперматозоиды.

Строение спорангиев. Спорангий – многоклеточный орган с однослойной или многослойной стенкой. Внутри формируется спорогенная ткань, из которой образуются мейоспоры. Растения могут быть равно- или разноспоровыми (мега – и микроспоры). Споры не имеют органов движения. Они покрыты двумя оболочками: внешняя – экзина, внутренняя – интина. Экзоспорий состоит из споропропилленов, которые обладают стойкими свойствами. Из спор образуется гаметофит.

Происхождение гаметангиев. Освоение суши объясняется не только совершенством их вегетативных органов, но теми принципиальными изменениями, которые претерпели репродуктивные органы - гаметангии и спорангии. Основное назначение репродуктивных органов заключается в образовании и расселении потомства, обеспечивающего сохранение и процветание вида. Поэтому в условиях наземной среды обитания они должны быть более надежно защищены, чем одноклеточные гаметангии и спорангии водорослей. В ходе эволюции у всех высших растений сформировались многоклеточные спорангии и гаметангии, имеющие стенку из живых клеток. Цитоплазма клеток стенки, прочно удерживая влагу, предохраняет развивающиеся гаметы и споры от высыхания. Смена ядерных фаз и чередование генераций. При половом процессе происходит удвоение хромосом → образование спор (мейоз) → 2 фазы развития: 1) одна из этих генераций, дающая половые органы и клетки, имеет гаплоидный набор хромосом → гаметофит; 2) другая возникает из зиготы, даёт споры, имеет диплоидный набор хромосом → спорофит. Преобладание гаметофита встречается только у моховидных. У всех остальных преобладает спорофит. При этом они распадаются на равноспоровые (гаметофиты обоеполые) и разноспоровые (гаметофиты однополые)
7.Древнейшие ископаемые высшие растения с установленным жизненным циклом (т.е. с изученными гаметофитом и спорофитом) на примере Aglaophyton и Horneophyton.
аglaophyton major (или, точнее, Aglaophyton majus ) был спорофит поколение диплогаплонтического , предсосудистого, осевого, свободоспоривого наземного растения нижнего девона (пражская стадия, около 410 миллион лет назад). Он имел анатомические признаки, промежуточные между таковыми у мохообразных и сосудистых растений или трахеофитов..]Аглаофитон - одно из первых растений, которые, как известно, имели микоризную связь с грибами, которые образовывали арбускулы в четко определенной зоне в коре его стеблей. У Aglaophyton отсутствовали корни , и, как и другим наземным растениям, не имеющим корней, силурийского и раннего девонского возраста, возможно, они использовали микоризные грибы для получения воды и питательных веществ из почвы.Мужской гаметофит этого вида был официально описан, который был отнесен к новому таксону формы Lyonophyton rhyniensis, но теперь правильно именуется гаметофитом Aglaophyton . Rhynie chert несет много примеров мужских и женских гаметофитов, которые по своему строению примерно схожи с фазой спорофита, вплоть до несущих ризоидов.
🤗, [12.12.2021 17:09]
Аглаофитон - одно из первых растений, которые, как известно, имели микоризную связь с грибами, которые образовывали арбускулы в четко определенной зоне в коре его стеблей. У Aglaophyton отсутствовали корни , и, как и другим наземным растениям, не имеющим корней, силурийского и раннего девонского возраста, возможно, они использовали микоризные грибы для получения воды и питательных веществ из почвы.

Мужской гаметофит этого вида был официально описан, который был отнесен к новому таксону формы Lyonophyton rhyniensis, но теперь правильно именуется гаметофитом Aglaophyton . Rhynie chert несет много примеров мужских и женских гаметофитов, которые по своему строению примерно схожи с фазой спорофита, вплоть до несущих ризоидов.

Horneophyton - это вымершее раннее растение, которое может образовывать «недостающее звено» между роголистниками и Rhyniopsida . Он принадлежит к классу Horneophytopsida . Хорнеофитон - один из самых многочисленных ископаемых организмов, обнаруженных в Rhynie chert , девонском лагерштетте в Шотландии. Известен единственный вид, Horneophyton lignieri . Его вероятная самка гаметофит является таксоном формы Langiophyton mackiei.
8.Происхождение жизненного цикла высших растений: модификационная и интеркаляционная гипотезы. Преимущества и недостатки этих гипотез.
9.Общая морфолого-анатомическая характеристика гаметофита и спорофита мохообразных. Основные признаки, используемые при выделении отделов мохообразных.
Отдел мохообразные представляет собой своеобразную группу растений, занимающих промежуточное положение между водорослями и собственно наземными растениями. Мохообразные, или бриофиты — очень древние наземные растения. Они появились почти одновременно с риниофитами, но дожили до наших дней. Это наиболее примитивные современные высшие споровые растения. Все представители мохообразных — многолетние, достаточно мелкие растения, высота которых обычно составляет 10—20 см. Тело мхов —слоевище либо расчленено на стебли и листья. Роль корней у них выполняют тонкие волоски- ризоиды.Мхи имеют хлорофилл, фотосинтезируют, живут на суше, в сырых местах, реже — в воде. Тело мхов состоит из тканей, но настоящих сосудов не имеет.Размножение у мхов происходит тремя способами: бесполым (спорами), половым и вегетативным. Обычное небольшое зеленое облиственное растеньице, называемое мхом, — это гаметофитное (половое) поколение. Гаметофит состоит из единственного центрального стебля, окруженного листьями и удерживаемого в почве ризоидами, поглощающими из почвы йод и соли. Клетки листа синтезируют все остальные, необходимые для жизни растения соединения; следовательно, каждый гаметофит представляет собой независимый организм. Бесполое поколение (спорофит) вырастает на гаметофите (растении полового поколения) и питается за его счет. Не самостоятельное, развито слабо и представлено безлистным бурым стебельком, на конце которого имеется коробочка со спорами, например, как у кукушкина льна. Когда коробочка созревает, из нее высыпаются споры. Попав в благоприятные условия, из спор вырастает многоклеточная нить, из которой путем почкования развиваются несколько гаметофитов.Когда рост гаметофита заканчивается и он оказывается подготовленным к размножению, на верхушке стебля — в середине розетки листьев — развиваются половые органы: антеридии (от греч. «антерос» — цветущий) — мужские половые органы, в которых развиваются подвижные гаметы — сперматозоиды и архегонии (от греч. «архе» — начало и «гоне» — рождение) — женские половые органы, в которых образуется неподвижная женская гамета — яйцеклетка. В период половодья или обильных дождей мужские клетки — сперматозоиды подплывают к яйцеклетке, где и происходит их слияние. После оплодотворения образуется зигота (от греч. «зиготос» — соединенный вместе) начальная стадия развития зародыша. Из оплодотворенной зиготы на следующий год развивается коробочка на длинной безлистной ножке — спорогон. Он покрыт колпачком, в котором образуются споры.

Когда колпачок спадает, из созревшей коробочки выпадают споры и, попав в благоприятные условия, прорастают в зеленую разветвленную нить — предросток. На нем образуются почки, а из них вырастают мужские и женские экземпляры кукушкина льна. Таким образом, в жизненном цикле развития мхов происходит чередование полового и бесполого поколений.

10.Отдел печеночники (Marchantiophyta, или Hepaticae). Сходства и важнейшие отличия от других отделов мохообразных.
Спорофит всю жизнь прикреплен к гаметофиту, получает от него воду и орг вещества. Между гаметофитом и спорофитом нет симпластической связи. У спорофита – гаустория для всасывания веществ. Нет полового размножения, есть половое воспроизведения. На спорофите 1 спорангий. Двужгутиковые сперматозоиды. Большинство эктогидридные растения (быстро абсорбируют воду).Ризоиды язычковые и простые. Амфигастрии от потери воды.Зародыш бывает клеточный и ядерный.(Как и у всех мохообразных – на спорофите 1 коробочка, нет лигнина, двужг сперматозоиды, эктогидрид раст)Печеночники –

1) 2 формы организации гаметофита – побеговая (плагиотропыне, 3 ряда листьев, листья однослойные без жилок) и слоевищная (только у печеночников и антацеротовых)

2) масляные тела – вместилища торфяноидов в углеводном матриксе

3) экзогенные гаметангии (как и у мхов, но не антоцеротовых)

4) элатеры в коробочках (питание – живые, разрыхление споровой массы - мертвые)

5) Спорофит – гаустория, ножка, коробочка. Ножка удлиняется в последний момент.

6) Очень распространены (эпифиты и мб эпифиллы)

241.Подкласс Rosidae. Порядок Araliales. Семейство Araliaceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.
242.Подкласс Rosidae. Порядок Araliales. Семейство Apiaceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.
243Подкласс Lamiidae. Порядок Convolvulales. Семейство Convolvulaceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.
244.Подкласс Lamiidae. Порядок Boraginales. Семейство Boraginaceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.
245.Подкласс Lamiidae. Порядок Lamiales. Семейство Lamiaceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.
246.Подкласс Lamiida. Порядок Solonales. Семейство Solanaceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.
247.Подкласс Lamiidae. Порядок Scrophulariales. Семейство Scrophulariaceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.
248.Подкласс Asteridae. Порядок Asterales. Семейство Asteraceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.
249.Подкласс Liliidae. Порядок Liliales. Семейство Liliaceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.
250.Подкласс Liliidae. Порядок Liliales. Семейство Iridaceae. Географическое распространение, экология, характерные черты строения надземных и подземных органов, типы соцветий, строение цветков и плодов, важнейшие представители семейства.