Основы систематики растений

Основы систематики растений

• Систематика растений занимается классификацией, упорядочением растительного разнообразия, установлением родственных связей и изучением эволюционной истории растений.
• Основные задачи систематики: идентификация, номенклатура, классификация и филогенетический анализ растений
• Идентификация определяет принадлежность растения к таксономической группе по диагностическим признакам.
• Номенклатура присваивает растениям научные названия по международным правилам.
• Классификация распределяет растения по таксонам на основе родства и общих признаков.
• Филогенетический анализ изучает эволюционные взаимоотношения для построения филогенетических деревьев.
• Основные таксономические категории: царство, отдел (тип), класс, порядок, семейство, род, вид.
• Вид – основная единица классификации, группа особей с общими признаками, способных к скрещиванию и дающих плодовитое потомство.
• Род объединяет близкие виды со сходными морфологическими признаками и общим происхождением.
• Семейство включает роды с общими признаками в строении цветка и плода.
• Порядок объединяет семейства, имеющие общие эволюционные корни и признаки в организации.
• Класс объединяет порядки с общими признаками в строении вегетативных и генеративных органов.
• Отдел (тип) — крупная группа, объединяющая классы с принципиальными сходствами в строении и жизненном цикле.
• Царство – высшая таксономическая категория, объединяющая все растения.
• Классификация растений основана на морфологических, анатомических, физиологических, биохимических и генетических данных.
• Молекулярно-генетические методы (анализ ДНК) используются для уточнения филогенетических связей.

Водоросли

• Водоросли – фотосинтезирующие организмы, обитающие в водной среде, с простым строением тела (таллом или слоевище).
• Отличительные признаки: отсутствие настоящих тканей и органов, наличие хлоропластов с пигментами для фотосинтеза, размножение спорами или вегетативно.
• Разнообразие водорослей: одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы, разные по размерам и строению слоевища.
• Основные отделы водорослей: зеленые, бурые, красные, диатомовые и др.
• Зеленые водоросли содержат хлорофилл a и b, обитают в пресных водоемах, морях, почве, на коре деревьев. Примеры: хлорелла, хламидомонада, спирогира, ульва.
• Бурые водоросли — многоклеточные морские, содержат хлорофилл a и c, а также фукоксантин. Крупные, со сложным строением слоевища. Примеры: ламинария, фукус, саргассум.
• Красные водоросли содержат хлорофилл a и d, а также фикоэритрин, преимущественно морские, способны обитать на больших глубинах. Примеры: порфира, филлофора, кораллина.
• Диатомовые водоросли — одноклеточные, с кремнеземным панцирем (фрагментумом) из двух половинок, распространены в пресных и морских водоемах, используются как индикаторы загрязнения воды.
• Водоросли – первичные продуценты органического вещества в водных экосистемах, источник кислорода, пища для водных животных, используются в промышленности, медицине и сельском хозяйстве.

Моховидные

• Моховидные (мхи) – высшие растения, занимающие промежуточное положение между водорослями и сосудистыми растениями.
• Отличительные признаки: наличие стебля и листьев (кроме немногих видов), отсутствие настоящих корней (ризоиды), преобладание гаметофита, зависимость оплодотворения от воды.
• Строение моховидных: стебель (опорная и проводящая функции), листья (фотосинтез) и ризоиды (прикрепление и поглощение воды и минеральных веществ).
• Размножение: половое (гаметами) и бесполое (вегетативное). При половом размножении сперматозоиды достигают яйцеклетки в архегонии с помощью воды.
• Жизненный цикл: гаметофит образует гаметы, при слиянии образуется зигота, из которой развивается спорофит (коробочка на ножке). В коробочке — споры, из которых вырастают гаметофиты.
• Классификация моховидных: печеночники, антоцеротовые и мхи.
• Печеночники: примитивная группа, слоевище плоское или с листьями без жилки, включает маршанцию и риччию.
• Антоцеротовые: немногочисленная группа, спорофит роговидный, пример – антоцерос.
• Мхи: многочисленная группа, стебель и листья с жилкой, примеры – сфагнум, кукушкин лен, бриум.
• Экологическая роль моховидных: участие в формировании растительного покрова, удержание влаги в почве, предотвращение эрозии, убежище для мелких животных
• Моховидные используются как топливо (торф), в медицине (сфагнум), в цветоводстве и строительстве.

Плауны, хвощи и папоротники

• Плауны, хвощи и папоротники – высшие споровые растения с сосудистой системой (ксилема и флоэма), преобладание спорофита.
• Отличительные признаки: корни, стебли и листья, размножение спорами, сосудистая система для транспорта воды и питательных веществ.
• Плауны: древняя группа, дихотомическое ветвление стебля, мелкие чешуевидные листья (микрофиллы). Примеры: плаун булавовидный, плаун годичный, селагинелла.
• Хвощи: членистое строение стебля, мутовки листьев, стебли содержат кремнезем. Примеры: хвощ полевой, хвощ лесной.
• Папоротники: разнообразная группа, крупные перисто-рассеченные листья (вайи), сорусы (группы спорангиев) на нижней стороне листьев. Примеры: орляк обыкновенный, щитовник мужской, страусник обыкновенный.
• Размножение плаунов, хвощей и папоротников: спорами, образующимися в спорангиях на листьях или в стробилах (спороносных колосках).
• Жизненный цикл: спорофит образует споры, из которых вырастает заросток (гаметофит). На заростке – антеридии и архегонии. После оплодотворения из зиготы развивается спорофит.
• Экологическая роль: участие в формировании растительного покрова, убежище для мелких животных, почвообразование.
• Хозяйственное значение: использование в медицине (папоротник мужской), в декоративном садоводстве, в качестве корма для скота (хвощ полевой). Хвощ полевой является сорняком.