Файл: Первое высшее техническое заведение россии санктпетербургский горный университет Кафедра Геоэкологии.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 77
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
9 отделами:
В основном одноклеточные формы – 5 отделов.
1. Пиррофитовые (динофитовые водоросли, динофлагелляты).
Отдел насчитывает около 1200 видов, объединяющих одноклеточные и нитчатые формы. Группа совмещает в себе признаки животных и растений. У некоторых видов имеются стрекательные клетки. Клетки часто покрыты твердой оболочкой. Хроматофоры буроватых или красноватых оттенков. Размножение преимущественно бесполое – делением или зооспорами.
Некоторые виды способны заглатывать другие клетки, т.е. отличаются способностью к гетеротрофному питанию.
Часто существуют в симбиозе с синезелеными, губками, кораллами, моллюсками.
В этой роли обеспечивают рост кораллов на небольших глубинах.
Содержат определенные виды токсинов, которые могут отравить поедающую водоросль рыбу, а также, накапливаясь в тканях моллюсков с учетом биомагнификации могут вызывать массовые отравления людей.
Массовые вспышки численности динофлагеллят приводят к возникновению
«красных приливов». Обычные обитатели загрязненных водоемов.
2. Золотистые водоросли.
Микроскопические или мелкие (до 2 см длины) организмы золотисто-желтого цвета, обитающие в соленых и пресных водоемах. В России известно около 300 видов
(всего около 500). Большинство форм имеет жгутики. Встречаются амебоидные формы, отличающиеся от амеб, по сути, только наличием хлоропластов. Размножение преимущественно бесполым путем - зооспорами. Обычно встречаются в чистых водах.
3. Диатомовые водоросли (диатомеи).
Около 10 тыс. видов. Микроскопические организмы, обитающие главным образом в водоемах, но также встречаются и в почвах, и в снегу. Особая группа одноклеточных, сильно отличающаяся от остальных водорослей. Клетки покрыты оболочкой из кремнезема, имеющей правильно геометрическое строение и состоящей из двух половинок (большая (эпитека) накрывает, как крышкой малую (гипотеку)). Большинство диатомей способно к активному передвижению по субстрату за счет движения протоплазмы в щели между створками.
Размножение обычно бесполое – делением клетки, вследствие чего популяция диатомей быстро наращивает численность одновременно с уменьшением размеров отдельных особей.
Панцири диатомей, осаждаясь в течении миллионов лет, формируют осадочную геологическую породу – диатомит. Интересно – динамит, изобретенный Нобелем – это диатомит, пропитанный нитроглицерином. В инженерной экологии диатомит используется как сорбент.
4. Желтозеленые водоросли (ксантофоры)
Около 550 видов. Обитатели пресных вод, реже – морей и почв. По форме очень разнообразны. Хлоропласты окрашены в жёлто-зелёный или жёлтый цвет. Схожи с золотистыми по набору пигментов.
5. Эвгленовые водоросли.
В этом отделе примерно 900 видов. Одноклеточные жгутиковые организмы, в основном обитатели пресных вод. Отличаются от остальных водорослей способом питания (на свету – автотрофы, в темноте – гетеротрофы), поэтому иногда включаются в царство простейших. В целом – очень выделяющийся отдел, систематическое положение которго очень спорно. Например считается, что способность к фотосинтезу у эвглен вторична, т.е. появилась в результате симбиотической связи с одноклеточной зеленой водорослью. Размножение только за счет митотического деления клетки.
В основном многоклеточные формы - 4 отдела
6. Красные водоросли (багрянки).
Многочисленная группа (около 3800 видов), размерами от микрометров до 1-2 м, различной внешней формы.
Местообитание, в основном, ограничено тропическими морями. В пресных водах менее 100 видов.
Отличаются своеобразным набором пигментов, кроме хлорофилла, имеются каротины, ксантофиллы, фикоцианин и фикоэритрин.
Ископаемые остатки свидетельствуют, что это очень древняя группа растений. Прослеживается тесная связь между красными и сине-зелеными водорослями, которая проявляется в сходстве пигментов, структуре тилакоидов, запасном веществе. Возможно, что хлоропласты багрянок явились результатом симбиоз с синезелеными.
Багрянки часто встречаются в кораллах, также как и динофлагелляты и видимо выполняют схожие функции в симбиозе.
7. Бурые водоросли
Один из наиболее многочисленных отделов, включающий более 1500 видов. Самые крупные представители достигают 60 м длины, однако встречаются и микроскопические представители. Форма может быть очень разнообразна. В жизненном цикле всех
представителей присутствуют многоклеточные стадии. Преимущественно морские формы, лишь три вида перешли к существованию в пресных водоёмах.
Общий признак – желтовато-бурая окраска, обусловленная каротином и фукоксантином. Клеточная оболочка целлюлозная с наружным пектиновым слоем способным к ослизнению.
Формы размножения – все виды: вегетативное, бесполое, половое.
Сюда относятся такой известный вам род водоросли, как ламинария (морская капуста), фукусы, саргассовые водоросли.
Считается что предками бурых водорослей были одноклеточные из золотистых, желтозеленых или динофлагеллят.
8. Зеленые водоросли.
Самый крупный отдел водорослей, насчитывающий от 7 до 20 тыс. видов. Обитают во всех средах. Те виды, которые живут в снегу или на деревьях для защиты от яркого света имеют большое количество каротиноидов, из-за чего выглядят красными или оранжевыми, однако, для большинства видов характерна чисто зеленая окраска, как и у большинства растений, т.к. среди пигментов преобладает хлорофилл. Жесткие клеточные стенки образованы целлюлозой и пектинами. Запасают крахмал. В целом, особенности строения и образа жизни свидетельствуют о близком родстве с растениями.
Морфологически очень разнообразны. Размеры от микроскопических одиночных клеток до многоклеточных форм в десятки сантиметров. Размножение вегетативное, бесполое, половое.
9. Харовые водоросли.
Наиболее сложно устроенные водоросли. Тело дифференцировано на узлы и междоузлия, в узлах – мутовки коротких ветвей, напоминающих листья. Размер от десятков сантимеров до1-2 м. Внешне напоминают растения, однако настоящего расчленения на корень, стебель и листья нет. Насчитывается около 300 видов. По размножению схожи с зелеными водорослями и растениями. Вегетативное размножение осуществляется специальными структурами, т.наз. клубеньками, образующимися на ризоидах.
В зарубежных классификациях встречается объединение
Золотистых,
Желтозеленых и Диатомовых в виде классов в один отдел Хризофитовых, а отдел
Харовых включают в состав отдела Зеленые. Таким образом, разнообразие водорослей сокращается до 6 отделов – трех простых и трех сложных.
ЛЕКЦИЯ 4. ГРИБЫ
Общая информация
Грибы (лат. Fungi или Mycota) — особая форма жизни, царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений, так и животных.
Это одна из наибольших и разнообразнейших групп живых организмов, появившаяся более миллиарда лет назад и постепенно ставшая неотъемлемой частью всех водных и наземных экосистем. Весьма велико биологическое и экологическое разнообразие грибов. В соответствии с современными прогнозами, на Земле существует от 100 до 250 тыс. видов грибов (по некоторым оценкам до 1,5 миллиона), однако описаны учёными лишь 5% от этого числа видов. Они присутствуют во всех биологических нишах
— в воде, на суше и в воздухе. Они играют важную роль в биосфере, разлагая всевозможные органические материалы. Многие виды грибов активно используются человеком в пищевых, хозяйственных и медицинских целях.
Понятие о грибах как об отдельном царстве сформировалось в науке к 1970-м годам, хотя выделить это царство предлагал ещё Э. Фрис в 1831 году, а Карл Линней высказывал сомнения, размещая грибы в царстве растений в своей «Системе природы».
Во второй половине XX века окончательно сформировалось и представление о
полифилетизме грибов. Долгое время грибы относили к растениям, с которыми их сближает способность к неограниченному росту, наличие клеточной стенки, адсорбтивное питание, для чего у них имеется очень большая внешняя поверхность (а не фагоцитоз и пиноцитоз), и неспособность к передвижению. Но из-за отсутствия хлорофилла грибы лишены присущей растениям способности к фотосинтезу и обладают характерным для животных гетеротрофным типом питания, откладывают гликоген, а не крахмал в качестве запасающего вещества, основой клеточной стенки является хитин, а не целлюлоза (кроме оомицетов), используют в обмене мочевину — всё это сближает их с животными. И от животных, и от растений их отличает наличие у многих групп дикарионной фазы
(двухядерная клетка) и перфораций в межклеточной перегородке.
В результате грибы были признаны отдельным самостоятельным царством, хотя они имеют полифилетическое происхождение от различных жгутиковых и безжгутиковых одноклеточных организмов. Формы, близкие современным появились уже очень давно, споры, похожие на споры сапролегниевых имеют возраст 185 млн. лет.
Строение гриба
Тело гриба – грибница, или мицелий, состоит из тонких ветвящихся нитей – гиф, толщина которых обычно не превышает 5-6 мкм. Гифы развиваются внутри субстрата или на его поверхности, и имеют с ним большую площадь соприкосновения, что обеспечивает поглощение питательных веществ. То, что привычно называют в обиходе грибом – это плодовое тело, как правило, выделяющееся из субстрата, но, тем не менее, также, состоящее из гиф. В плодовом теле высших грибов выделяют ножку и шляпку, на нижней поверхности которой находятся спорообразующие структуры.
Гифы грибов имеют различное строение. У низших грибов гифы представляют как бы одну клетку (1, 2, 3) с одним ядром или множеством ядер и без перегородок. Гифы высших грибов разделены на отдельные клетки, каждая из которых содержит одно или несколько ядер
Типы мицелия у различных грибов: 1 - ризомицелий; 2 , 3 - соответственно
неклеточный и клеточный мицелий; 4 - дрожжи - разновидность мицелия
Питание.
Все грибы являются гетеротрофными организмами. Минеральные вещества гриб способен усваивать из окружающей среды, однако органические он должен получать в готовом виде. В зависимости от потребности в веществах, тот или иной вид грибов заселяет определённый субстрат. Грибы не способны усваивать крупные частички пищи, поэтому всасывают исключительно жидкие вещества через всю поверхность тела, при этом огромная площадь поверхности мицелия оказывается весьма выгодной. Для грибов характерно внешнее пищеварение, то есть сначала в окружающую среду, содержащую пищевые вещества, выделяются ферменты, которые вне организма расщепляют полимеры до легкоусваиваемых мономеров, которые всасываются в цитоплазму. Некоторые грибы способны выделять все основные типы пищеварительных ферментов — протеазы, расщепляющие белки; липазы, расщепляющие жиры; карбогидразы, расщепляющие полисахариды, поэтому они способны поселяться практически на любом субстрате.
Другие грибы выделяют лишь определённые классы ферментов и заселяют субстрат, содержащий соответствующие вещества.
Размножение
Бесполое является основным и осуществляется с помощью спор, которые развиваются внутри специальных спорангиев или на концах особых выростов мицелий – конидиях, либо непосредственно из клеток гифа – оидии.
А – оидии, Б – конидии, В - спорангии
Вегетативное размножение происходит путем фрагментации мицелия.
Половое размножение встречается у большинства грибов и отличается разнообразием. Процесс происходит обычно в специальных образованиях (гаметангиях), отделенных от гиф сплошными перегородками. Когда сливаются равные по величине гаметы, принято говорить об изогамии; при слиянии разных по величине гамет — о гетерогамии; в случае, когда неподвижная клетка (яйцеклетка) сливается с подвижной
(сперматозоидом), говорят об оогамии. Сливаясь, гаметы образуют диплоидную зиготу. В результате её последующих делений образуется гифа со специальными структурами полового спороношения.
Грибы размножаются очень интенсивно. В 1 г почвы можно найти до 100 тыс. спор грибов. В жизненном цикле многих видов происходит чередование полового и бесполого спороношения.
Систематика грибов
Общепринятой классификации грибов в настоящее время не существует, поэтому приведённые в литературе, либо иных источниках сведения могут существенно различаться у разных авторов.
Наиболее часто употребляемая классификация царства грибов основана, прежде всего, на способе размножения.
1. Отдел Настоящие грибы
Класс Хитридиомицеты
Класс Зигомицеты
Класс Аскомицеты, или Сумчатые грибы
Класс Базидиомицеты
Класс Дейтеромицеты, или Несовершенные грибы
2. Отдел Оомицеты
Хитридиомицеты (Chytridiomycota) — объединяет более 120 родов и около 1000 видов. Мицелий слаборазвит, основная масса таллома представляет собой т.н. плазменное тело, из которого вырастают ризоидные гифы. Самые примитивные представители совершенно не имеют мицелия, и тело их в вегетативном состоянии представлено одиночной клеткой, иногда лишённой жёсткой клеточной стенки. Основа клеточной стенки хитиново-глюкановая. Хитридиомицеты тесно связаны с водной средой (морской и пресноводной) , где паразитируют на водорослях и беспозвоночных. Могут вызывать массовую гибель водных организмов вплоть до амфибий. Могут развиваться во влажных почвах и вызывать болезни высших растений. Все виды – паразиты.
Зигомицеты (Zygomycota) — объединяют около 170 родов и более 1000 видов.
Отличаются развитым ценоцитным мицелием непостоянной толщины, в котором перегородки образуются только для отделения репродуктивных органов. Типичные почвенные грибы, многие образуют микоризу. В основном являются сапротрофами, хотя многие могут развиваться в качестве паразитов. Наиболее известный представитель – мукор или головчатая плесень.
Аскомицеты (Ascomycota) или Сумчатые грибы — организмы с разделённым на части мицелием и специфическими органами полового спороношения — сумками
(асками). Имеют и бесполое спороношение. Аскомицеты представляют собой одну из самых многочисленных групп грибов — более 32000 видов (30 % всех известных науке видов грибов). Среди них — дрожжи — вторично одноклеточные организмы. Из других известных представителей аскомицетов можно назвать сморчки, строчки и трюфели.
Базидиомицеты (Basidiomycota) — включает виды, производящие споры в булавовидных структурах, именуемых базидии. Имеют многоклеточный, как правило дикариотический мицелий Группа включает подавляющее большинство грибов, употребляемых человеком в пищу, а также ядовитых грибов и многих паразитов культурных и диких растений. Всего насчитывается свыше 30000 видов.
Дейтеромицеты (Deuteromycota) или несовершенные грибы — в эту гетерогенную группу объединены все грибы с развитым мицелием, размножающиеся частями мицелия и конидиями и с неизвестным до настоящего времени половым процессом. Насчитывается около 30000 видов. Их тело состоит из расчленённых прозрачных или окрашенных многоклеточных гиф и иногда из почкующихся клеток.
Типичный представитель – аспергиллус (образует черную плесень на стенах домов, может вызывать заболевания человека, паразитируя в дыхательных путях).
Аско-, базидио- и дейтеромицеты объединяют в группу Высшие грибы (Dikarya).
Оомицеты - группа мицелиальных организмов, включающая 70 родов и 570 видов.
Относят к грибам или к простейшим. Мицелий ценоцитный, то есть многоядерный, не имеющий перегородок, кроме как отделяющих репродуктивные органы. Он обычно ветвится слабо. Клеточная стенка состоит из целлюлозы (а не хитина как у настоящих грибов) и глюкана.
Обитают преимущественно в водной среде, где вызывают раневые инфекции рыб или являются сапротрофами. Другие являются паразитами высших растений.
Наиболее известны сапролегниевые грибы.
Экологическая классификация
Экологические группы грибов характеризуют их распределение по субстрату, который является источником питания грибов. Критерии выделения конкретных групп могут быть предметом дискуссий.
В микологической литературе выделяют следующие группы макромицетов:
симбиотрофные макромицеты (микоризообразователи, симбионты) — макромицеты, образующие микоризу на корнях деревьев и кустарников.
сапротрофные
макромицеты
(сапротрофы)
— макромицеты, использующие в качестве источника пищи мёртвое органическое вещество, за счёт которого осуществляются все их процессы жизнедеятельности. o подстилочные и гумусовые сапротрофы — грибы, использующие для питания лесной опад, подстилку и гумусовый слой почвы. o ксилотрофы (дереворазрушающие грибы) — грибы, осуществляющие разложение древесины. o карботрофы — грибы, растущие на кострищах и пожарищах. o копротрофы — грибы, использующие для жизнедеятельности органику из экскрементов животных. o бриотрофы — грибы, разлагающие отмершие части мхов (если мхи сфагновые, то грибы имеют название сфагнотрофы). o микотрофы (сапротрофные микофилы) — грибы, развивающиеся на мумифицированных плодовых телах шляпочных грибов (в основном, груздях и сыроежках).
Хозяевами паразитических грибов чаще всего являются высшие растения, но ими могут быть и животные, а также грибы других видов. Для высасывания веществ из клетки хозяина на гифах паразитических грибов часто образуются гаустории, которые представляют собой боковые ответвления гифы, проникающие внутрь клетки хозяина.
Паразиты проникают в тело хозяина через мелкие повреждения в его покровах, паразиты растений для этого используют естественные отверстия в эпидерме — устьица. В ходе роста гриб выделяет ферменты, разрушающие срединные пластинки между растительными клетками (пектиназы), в результате чего ткани размягчаются. Некоторые паразиты ограничиваются тем, что постепенно высасывают вещества из хозяина, но не приводят его к гибели, другие же выделяют ферменты, расщепляющие целлюлозу клеточной стенки, что приводит к гибели клетки-хозяина, после чего паразит питается органическими остатками хозяина. Некоторые грибы становятся паразитами только в определённых случаях. Например, известны виды, являющиеся сапротрофными, но при этом способные поселяться на ослабленных организмах (обычно высших растениях), переходя на паразитический образ жизни. Когда хозяин погибает, они продолжают жить на нём как сапротрофы, поглощая органические вещества того организма, на котором они недавно паразитировали. Грибы, способные вести исключительно паразитический образ жизни, называют облигатными паразитами. Формы, которые способны периодически менять образ жизни с сапротрофного на паразитический, называют факультативными
паразитами. При этом облигатные паразиты обычно не приводят к смерти хозяина, поскольку для них это тоже будет губительно, тогда как деятельность факультативных
паразитов чаще всего убивает хозяина, но они в дальнейшем могут жить и на мёртвых остатках.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12
Микроскопические или мелкие (до 2 см длины) организмы золотисто-желтого цвета, обитающие в соленых и пресных водоемах. В России известно около 300 видов
(всего около 500). Большинство форм имеет жгутики. Встречаются амебоидные формы, отличающиеся от амеб, по сути, только наличием хлоропластов. Размножение преимущественно бесполым путем - зооспорами. Обычно встречаются в чистых водах.
3. Диатомовые водоросли (диатомеи).
Около 10 тыс. видов. Микроскопические организмы, обитающие главным образом в водоемах, но также встречаются и в почвах, и в снегу. Особая группа одноклеточных, сильно отличающаяся от остальных водорослей. Клетки покрыты оболочкой из кремнезема, имеющей правильно геометрическое строение и состоящей из двух половинок (большая (эпитека) накрывает, как крышкой малую (гипотеку)). Большинство диатомей способно к активному передвижению по субстрату за счет движения протоплазмы в щели между створками.
Размножение обычно бесполое – делением клетки, вследствие чего популяция диатомей быстро наращивает численность одновременно с уменьшением размеров отдельных особей.
Панцири диатомей, осаждаясь в течении миллионов лет, формируют осадочную геологическую породу – диатомит. Интересно – динамит, изобретенный Нобелем – это диатомит, пропитанный нитроглицерином. В инженерной экологии диатомит используется как сорбент.
4. Желтозеленые водоросли (ксантофоры)
Около 550 видов. Обитатели пресных вод, реже – морей и почв. По форме очень разнообразны. Хлоропласты окрашены в жёлто-зелёный или жёлтый цвет. Схожи с золотистыми по набору пигментов.
5. Эвгленовые водоросли.
В этом отделе примерно 900 видов. Одноклеточные жгутиковые организмы, в основном обитатели пресных вод. Отличаются от остальных водорослей способом питания (на свету – автотрофы, в темноте – гетеротрофы), поэтому иногда включаются в царство простейших. В целом – очень выделяющийся отдел, систематическое положение которго очень спорно. Например считается, что способность к фотосинтезу у эвглен вторична, т.е. появилась в результате симбиотической связи с одноклеточной зеленой водорослью. Размножение только за счет митотического деления клетки.
В основном многоклеточные формы - 4 отдела
6. Красные водоросли (багрянки).
Многочисленная группа (около 3800 видов), размерами от микрометров до 1-2 м, различной внешней формы.
Местообитание, в основном, ограничено тропическими морями. В пресных водах менее 100 видов.
Отличаются своеобразным набором пигментов, кроме хлорофилла, имеются каротины, ксантофиллы, фикоцианин и фикоэритрин.
Ископаемые остатки свидетельствуют, что это очень древняя группа растений. Прослеживается тесная связь между красными и сине-зелеными водорослями, которая проявляется в сходстве пигментов, структуре тилакоидов, запасном веществе. Возможно, что хлоропласты багрянок явились результатом симбиоз с синезелеными.
Багрянки часто встречаются в кораллах, также как и динофлагелляты и видимо выполняют схожие функции в симбиозе.
7. Бурые водоросли
Один из наиболее многочисленных отделов, включающий более 1500 видов. Самые крупные представители достигают 60 м длины, однако встречаются и микроскопические представители. Форма может быть очень разнообразна. В жизненном цикле всех
Общий признак – желтовато-бурая окраска, обусловленная каротином и фукоксантином. Клеточная оболочка целлюлозная с наружным пектиновым слоем способным к ослизнению.
Формы размножения – все виды: вегетативное, бесполое, половое.
Сюда относятся такой известный вам род водоросли, как ламинария (морская капуста), фукусы, саргассовые водоросли.
Считается что предками бурых водорослей были одноклеточные из золотистых, желтозеленых или динофлагеллят.
8. Зеленые водоросли.
Самый крупный отдел водорослей, насчитывающий от 7 до 20 тыс. видов. Обитают во всех средах. Те виды, которые живут в снегу или на деревьях для защиты от яркого света имеют большое количество каротиноидов, из-за чего выглядят красными или оранжевыми, однако, для большинства видов характерна чисто зеленая окраска, как и у большинства растений, т.к. среди пигментов преобладает хлорофилл. Жесткие клеточные стенки образованы целлюлозой и пектинами. Запасают крахмал. В целом, особенности строения и образа жизни свидетельствуют о близком родстве с растениями.
Морфологически очень разнообразны. Размеры от микроскопических одиночных клеток до многоклеточных форм в десятки сантиметров. Размножение вегетативное, бесполое, половое.
9. Харовые водоросли.
Наиболее сложно устроенные водоросли. Тело дифференцировано на узлы и междоузлия, в узлах – мутовки коротких ветвей, напоминающих листья. Размер от десятков сантимеров до1-2 м. Внешне напоминают растения, однако настоящего расчленения на корень, стебель и листья нет. Насчитывается около 300 видов. По размножению схожи с зелеными водорослями и растениями. Вегетативное размножение осуществляется специальными структурами, т.наз. клубеньками, образующимися на ризоидах.
В зарубежных классификациях встречается объединение
Золотистых,
Желтозеленых и Диатомовых в виде классов в один отдел Хризофитовых, а отдел
Харовых включают в состав отдела Зеленые. Таким образом, разнообразие водорослей сокращается до 6 отделов – трех простых и трех сложных.
ЛЕКЦИЯ 4. ГРИБЫ
Общая информация
Грибы (лат. Fungi или Mycota) — особая форма жизни, царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений, так и животных.
Это одна из наибольших и разнообразнейших групп живых организмов, появившаяся более миллиарда лет назад и постепенно ставшая неотъемлемой частью всех водных и наземных экосистем. Весьма велико биологическое и экологическое разнообразие грибов. В соответствии с современными прогнозами, на Земле существует от 100 до 250 тыс. видов грибов (по некоторым оценкам до 1,5 миллиона), однако описаны учёными лишь 5% от этого числа видов. Они присутствуют во всех биологических нишах
— в воде, на суше и в воздухе. Они играют важную роль в биосфере, разлагая всевозможные органические материалы. Многие виды грибов активно используются человеком в пищевых, хозяйственных и медицинских целях.
Понятие о грибах как об отдельном царстве сформировалось в науке к 1970-м годам, хотя выделить это царство предлагал ещё Э. Фрис в 1831 году, а Карл Линней высказывал сомнения, размещая грибы в царстве растений в своей «Системе природы».
Во второй половине XX века окончательно сформировалось и представление о
полифилетизме грибов. Долгое время грибы относили к растениям, с которыми их сближает способность к неограниченному росту, наличие клеточной стенки, адсорбтивное питание, для чего у них имеется очень большая внешняя поверхность (а не фагоцитоз и пиноцитоз), и неспособность к передвижению. Но из-за отсутствия хлорофилла грибы лишены присущей растениям способности к фотосинтезу и обладают характерным для животных гетеротрофным типом питания, откладывают гликоген, а не крахмал в качестве запасающего вещества, основой клеточной стенки является хитин, а не целлюлоза (кроме оомицетов), используют в обмене мочевину — всё это сближает их с животными. И от животных, и от растений их отличает наличие у многих групп дикарионной фазы
(двухядерная клетка) и перфораций в межклеточной перегородке.
В результате грибы были признаны отдельным самостоятельным царством, хотя они имеют полифилетическое происхождение от различных жгутиковых и безжгутиковых одноклеточных организмов. Формы, близкие современным появились уже очень давно, споры, похожие на споры сапролегниевых имеют возраст 185 млн. лет.
Строение гриба
Тело гриба – грибница, или мицелий, состоит из тонких ветвящихся нитей – гиф, толщина которых обычно не превышает 5-6 мкм. Гифы развиваются внутри субстрата или на его поверхности, и имеют с ним большую площадь соприкосновения, что обеспечивает поглощение питательных веществ. То, что привычно называют в обиходе грибом – это плодовое тело, как правило, выделяющееся из субстрата, но, тем не менее, также, состоящее из гиф. В плодовом теле высших грибов выделяют ножку и шляпку, на нижней поверхности которой находятся спорообразующие структуры.
Гифы грибов имеют различное строение. У низших грибов гифы представляют как бы одну клетку (1, 2, 3) с одним ядром или множеством ядер и без перегородок. Гифы высших грибов разделены на отдельные клетки, каждая из которых содержит одно или несколько ядер
Типы мицелия у различных грибов: 1 - ризомицелий; 2 , 3 - соответственно
неклеточный и клеточный мицелий; 4 - дрожжи - разновидность мицелия
Питание.
Все грибы являются гетеротрофными организмами. Минеральные вещества гриб способен усваивать из окружающей среды, однако органические он должен получать в готовом виде. В зависимости от потребности в веществах, тот или иной вид грибов заселяет определённый субстрат. Грибы не способны усваивать крупные частички пищи, поэтому всасывают исключительно жидкие вещества через всю поверхность тела, при этом огромная площадь поверхности мицелия оказывается весьма выгодной. Для грибов характерно внешнее пищеварение, то есть сначала в окружающую среду, содержащую пищевые вещества, выделяются ферменты, которые вне организма расщепляют полимеры до легкоусваиваемых мономеров, которые всасываются в цитоплазму. Некоторые грибы способны выделять все основные типы пищеварительных ферментов — протеазы, расщепляющие белки; липазы, расщепляющие жиры; карбогидразы, расщепляющие полисахариды, поэтому они способны поселяться практически на любом субстрате.
Другие грибы выделяют лишь определённые классы ферментов и заселяют субстрат, содержащий соответствующие вещества.
Размножение
Бесполое является основным и осуществляется с помощью спор, которые развиваются внутри специальных спорангиев или на концах особых выростов мицелий – конидиях, либо непосредственно из клеток гифа – оидии.
А – оидии, Б – конидии, В - спорангии
Вегетативное размножение происходит путем фрагментации мицелия.
Половое размножение встречается у большинства грибов и отличается разнообразием. Процесс происходит обычно в специальных образованиях (гаметангиях), отделенных от гиф сплошными перегородками. Когда сливаются равные по величине гаметы, принято говорить об изогамии; при слиянии разных по величине гамет — о гетерогамии; в случае, когда неподвижная клетка (яйцеклетка) сливается с подвижной
(сперматозоидом), говорят об оогамии. Сливаясь, гаметы образуют диплоидную зиготу. В результате её последующих делений образуется гифа со специальными структурами полового спороношения.
Грибы размножаются очень интенсивно. В 1 г почвы можно найти до 100 тыс. спор грибов. В жизненном цикле многих видов происходит чередование полового и бесполого спороношения.
Систематика грибов
Общепринятой классификации грибов в настоящее время не существует, поэтому приведённые в литературе, либо иных источниках сведения могут существенно различаться у разных авторов.
Наиболее часто употребляемая классификация царства грибов основана, прежде всего, на способе размножения.
1. Отдел Настоящие грибы
Класс Хитридиомицеты
Класс Зигомицеты
Класс Аскомицеты, или Сумчатые грибы
Класс Базидиомицеты
Класс Дейтеромицеты, или Несовершенные грибы
2. Отдел Оомицеты
Хитридиомицеты (Chytridiomycota) — объединяет более 120 родов и около 1000 видов. Мицелий слаборазвит, основная масса таллома представляет собой т.н. плазменное тело, из которого вырастают ризоидные гифы. Самые примитивные представители совершенно не имеют мицелия, и тело их в вегетативном состоянии представлено одиночной клеткой, иногда лишённой жёсткой клеточной стенки. Основа клеточной стенки хитиново-глюкановая. Хитридиомицеты тесно связаны с водной средой (морской и пресноводной) , где паразитируют на водорослях и беспозвоночных. Могут вызывать массовую гибель водных организмов вплоть до амфибий. Могут развиваться во влажных почвах и вызывать болезни высших растений. Все виды – паразиты.
Зигомицеты (Zygomycota) — объединяют около 170 родов и более 1000 видов.
Отличаются развитым ценоцитным мицелием непостоянной толщины, в котором перегородки образуются только для отделения репродуктивных органов. Типичные почвенные грибы, многие образуют микоризу. В основном являются сапротрофами, хотя многие могут развиваться в качестве паразитов. Наиболее известный представитель – мукор или головчатая плесень.
Аскомицеты (Ascomycota) или Сумчатые грибы — организмы с разделённым на части мицелием и специфическими органами полового спороношения — сумками
(асками). Имеют и бесполое спороношение. Аскомицеты представляют собой одну из самых многочисленных групп грибов — более 32000 видов (30 % всех известных науке видов грибов). Среди них — дрожжи — вторично одноклеточные организмы. Из других известных представителей аскомицетов можно назвать сморчки, строчки и трюфели.
Базидиомицеты (Basidiomycota) — включает виды, производящие споры в булавовидных структурах, именуемых базидии. Имеют многоклеточный, как правило дикариотический мицелий Группа включает подавляющее большинство грибов, употребляемых человеком в пищу, а также ядовитых грибов и многих паразитов культурных и диких растений. Всего насчитывается свыше 30000 видов.
Дейтеромицеты (Deuteromycota) или несовершенные грибы — в эту гетерогенную группу объединены все грибы с развитым мицелием, размножающиеся частями мицелия и конидиями и с неизвестным до настоящего времени половым процессом. Насчитывается около 30000 видов. Их тело состоит из расчленённых прозрачных или окрашенных многоклеточных гиф и иногда из почкующихся клеток.
Типичный представитель – аспергиллус (образует черную плесень на стенах домов, может вызывать заболевания человека, паразитируя в дыхательных путях).
Аско-, базидио- и дейтеромицеты объединяют в группу Высшие грибы (Dikarya).
Оомицеты - группа мицелиальных организмов, включающая 70 родов и 570 видов.
Относят к грибам или к простейшим. Мицелий ценоцитный, то есть многоядерный, не имеющий перегородок, кроме как отделяющих репродуктивные органы. Он обычно ветвится слабо. Клеточная стенка состоит из целлюлозы (а не хитина как у настоящих грибов) и глюкана.
Обитают преимущественно в водной среде, где вызывают раневые инфекции рыб или являются сапротрофами. Другие являются паразитами высших растений.
Наиболее известны сапролегниевые грибы.
Экологическая классификация
Экологические группы грибов характеризуют их распределение по субстрату, который является источником питания грибов. Критерии выделения конкретных групп могут быть предметом дискуссий.
В микологической литературе выделяют следующие группы макромицетов:
симбиотрофные макромицеты (микоризообразователи, симбионты) — макромицеты, образующие микоризу на корнях деревьев и кустарников.
сапротрофные
макромицеты
(сапротрофы)
— макромицеты, использующие в качестве источника пищи мёртвое органическое вещество, за счёт которого осуществляются все их процессы жизнедеятельности. o подстилочные и гумусовые сапротрофы — грибы, использующие для питания лесной опад, подстилку и гумусовый слой почвы. o ксилотрофы (дереворазрушающие грибы) — грибы, осуществляющие разложение древесины. o карботрофы — грибы, растущие на кострищах и пожарищах. o копротрофы — грибы, использующие для жизнедеятельности органику из экскрементов животных. o бриотрофы — грибы, разлагающие отмершие части мхов (если мхи сфагновые, то грибы имеют название сфагнотрофы). o микотрофы (сапротрофные микофилы) — грибы, развивающиеся на мумифицированных плодовых телах шляпочных грибов (в основном, груздях и сыроежках).
Хозяевами паразитических грибов чаще всего являются высшие растения, но ими могут быть и животные, а также грибы других видов. Для высасывания веществ из клетки хозяина на гифах паразитических грибов часто образуются гаустории, которые представляют собой боковые ответвления гифы, проникающие внутрь клетки хозяина.
Паразиты проникают в тело хозяина через мелкие повреждения в его покровах, паразиты растений для этого используют естественные отверстия в эпидерме — устьица. В ходе роста гриб выделяет ферменты, разрушающие срединные пластинки между растительными клетками (пектиназы), в результате чего ткани размягчаются. Некоторые паразиты ограничиваются тем, что постепенно высасывают вещества из хозяина, но не приводят его к гибели, другие же выделяют ферменты, расщепляющие целлюлозу клеточной стенки, что приводит к гибели клетки-хозяина, после чего паразит питается органическими остатками хозяина. Некоторые грибы становятся паразитами только в определённых случаях. Например, известны виды, являющиеся сапротрофными, но при этом способные поселяться на ослабленных организмах (обычно высших растениях), переходя на паразитический образ жизни. Когда хозяин погибает, они продолжают жить на нём как сапротрофы, поглощая органические вещества того организма, на котором они недавно паразитировали. Грибы, способные вести исключительно паразитический образ жизни, называют облигатными паразитами. Формы, которые способны периодически менять образ жизни с сапротрофного на паразитический, называют факультативными
паразитами. При этом облигатные паразиты обычно не приводят к смерти хозяина, поскольку для них это тоже будет губительно, тогда как деятельность факультативных
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12
грибы-хищники едят почвенных животных, например нематод, могут жить и как сапротрофы.
ЛЕКЦИЯ 5. ЛИШАЙНИКИ
Симбиотическая (паразитическая) группа организмов, в состав которых входят водоросли и грибы. Насчитывается около 20 тысяч видов. Тело лишайника (слоевище, таллом) состоит из переплетающихся нитей мицелия, между которыми располагаются клетки водоросли. С точки зрения симбиотической теории гриб защищает клетки водоросли от высыхания, обеспечивает их водой и минеральными солями, а водоросль снабжает гриб органическим веществом, вырабатываемым в процессе фотосинтеза. С точки зрения паразитической теории гриб является паразитом водоросли, питающимся её органическим веществом. В любом случае, сосуществование этих двух организмов является настолько тесным, что их воспринимают целым организмом, выделяя зачастую в отдельный отдел низших растений и присваивая названия видов по биноминальной номенклатуре.
С точки зрения компонентного состава выделяют двухкомпонентные (гриб и водоросль, гриб и цианобактерия) и трехкомпонентные (гриб, водоросль и цианобактерия) лишайники. Из известных видов грибов в образовании лишайников участвует около 20 %, в основном это аскомицеты (98 %). Фотобионт в 85 % представлен зелёной водорослью, встречаются 80 видов. Цианобактерии представлены в 15 % лишайников.
По строению таллома выделяют две группы:
- гетеромерные, где водоросли сосредоточены в верхнем слое
- гомеомерные, где водоросли равномерно распределены по всему таллому.
По внешнему виду выделяют лишайники накипные (корковые), листоватые и
кустистые.
Размножение лишайника может происходить вегетативно – особыми структурами
(изидиями (выросты в виде булав) и соредиями (внутри лишайника, потом разрываются, выпуская диаспоры)), обе структуры состоят из гиф (спор) гриба и нескольких клеток водоросли. Размеры таких спор не превышают микрометров, что позволяет лишайникам заселять даже изолированные территории.
Кроме этого гриб и водоросль, входящие в состав гриба способны размножаться независимо друг от друга – спорами или делением (у водоросли). Вопрос о том, каким образом заново возникает новое сообщество мико- и фотобионта, раскрыт ещё не до конца. Микобионт, прежде чем объединиться со свободным фотобионтом, должен отыскать его и поставить под свой контроль. В случае отсутствия водоросли, гифы гриба, вырастающие из спор, погибают.
Лишайники используют как корм для животных (ягель), в медицине (антибиотики), парфюмерии и как биоиндикаторы.
ЛЕКЦИИ 6-7. РАСТЕ́НИЯ
— одна из основных групп многоклеточных организмов, включающая в себя в том числе мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения.
Нередко к растениям относят также все водоросли или некоторые их группы. В таком случае все остальные растения выделяются в группу (подцарство) высших растений.
Растения (в первую очередь цветковые) представлены многочисленными жизненными формами — среди них есть деревья, кустарники, травы, лианы и др.
Растения являются объектом исследования ботаники.
Определяющие признаки.
Многоклеточные, ядерные.
Наличие плотной, не пропускающей твёрдые частицы, клеточной оболочки
(как правило, состоящей из целлюлозы)
Растения — продуценты. Они получают органические вещества с помощью углекислого газа и энергии солнца в процессе фотосинтеза.
Ранее к растениям также относили бактерии, цианобактерии и грибы, однако в последнее время их обычно относят к другим группам организмов.
Предполагают, что в целом на Земле существует более 350 тыс. видов растений. К
2004 году учёным удалось описать 287 655 видов, среди них 258 650 цветковых, 16 000 мохообразных, 11 000 папоротников и 8000 зелёных водорослей (см. таблицу ниже).
Хвощевидные около 20
Отдел Мохообразные (моховидные, бриофиты)
Мхи – широкораспространенная группа растений. По уровню развития наиболее примитивны среди остальных. Низкоорганизованные мхи не имеют разделения на стебель и лист, тело их представлено талломом. Корней нет. Всасывание воды, минеральных веществ и прикрепление к субстрату осуществляется вытянутыми одиночными клетками или нитями клеток – ризоидами.
Вегетативное тело мха представлено двумя возможными структурами – гаметофитом и спорофитом, развивающимся на первом.
Гаметофит - гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы. Спорофит - диплоидная многоклеточная фаза, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры.
Разнообразие современных растений
Отделы
Число
видов
Низшие споровые
Мохообразные
Печёночные мхи более 6000
Антоцеротовые мхи около 300
Листостебельные более10 000
Высшие споровые
Плауновидные около 1000
Папоротниковидные около 12 000
Семенные
Голосеменные
Саговниковидные около 120
Гинкговидные
1
Гнетовидные
71
Хвойные около 630
Покрытосеменные
Цветковые растения более 250 000
Бесполое поколение – спорофит, состоит из коробочки со спорами (спорангий) и ножки (присоски), с помощью которой он внедряется в тело гаметофита и получает от него все необходимые питательные вещества. Из проросшей споры развивается гаметофит, на котором образуются органы полового размножения – антеридии
(архегонии). Слияние половых клеток образует зиготу, из которой прямо на взрослом растении развивается спорофит.
Класс Антоцеротовые мхи мохообразные растения, для которых характерны пластинчатые талломы. Число видов, по разным данным, — от ста до более трёхсот.
Класс Печёночные мхи, или Печёночники — класс растений со слабо развитым талломом; распространены по всему земному шару, особенно в тропиках. Число видов — от шести до восьми тысяч. 3 класса.
Класс Листостебельные насчитывает около десяти тысяч видов. Как правило, это мелкие растения, длина которых лишь изредка превышает 50 мм; исключение составляют водные мхи, некоторые из которых имеют длину более полуметра, и эпифиты, которые могут быть ещё более длинными.
Наиболее известными представителями являются сфагновые и зеленые мхи.
Со мхами не следует путать так называемый Олений мох (Ягель), поскольку олений мох — собирательное название для нескольких лишайников.
Отдел Плауновидные
Одна из наиболее древних групп растений. В настоящее время представлены только травянистыми формами, хотя в каменноугольном периоде преобладали древовидные.
Имеют некоторые сходства с зелеными мхами ползучими или приподнимающимися стеблями, которые покрыты маленькими спирально расположенными листочками, но плауны являются настоящими сосудистыми растениями
(эволюционно более продвинутыми). В отличие от мхов тело разделено на органы: корни, стебли и листья.
Присутствие сосудистой ткани (два типа – ксилема и флоэма), проводящей воду и питательные вещества, а также настоящих органов отличает плауновидные от мхов, но жизненный цикл плаунов схож со мхами. Насчитывается около 1000 видов.
Отдел Хвощевидные (членистые)
Название произощло от специфики строения побегов, которые расчленены на чётко выраженные узлы и междоузлия, легко распадающиеся на членики. Отдел включает 1 класс хвощёвые, который представлен одним родом и примерно 20 видами.
Отдел Папоротники
Па́поротники, или папоротникови́дные расте́ния — отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 400 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры.
Гигантские растения из группы древовидных папоротников во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской эры. Значительная часть растений этого отдела вымерла, однако современные папоротники — одни из немногих древнейших растений, сохранивших значительное разнообразие, сопоставимое с тем, что было в прошлом. Папоротники сильно различаются по размерам (тропические формы могут достигать 25 м высоты), жизненным формам (водные и наземные; травянистые, кустистые и древовидные), жизненным циклам, особенностям строения и другим особенностям. Существует около 300 родов и около 12 000 видов папоротников.
Папоротники размножаются спорами и вегетативно (вайями (то, что изображено на ривунке), корневищами, почками и так далее). Кроме этого, для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла.
Отдел Голосеменные
Вечнозеленые, реже листопадные деревья или кустарники, реже лианы. Листья сильно варьируются по форме и размерам. Характерно открытое расположение
семяпочек, размножение посредством семян. Выделяют 6 классов из которых два полностью вымерло.
Класс Саговниковидные
Саговники (устар.: саговики, цикадовые) — древняя группа семенных растений, шире всего представленная в мезозое, сегодня состоящая из трёх семейств.
Сюда относятся растения, по общему виду похожие на пальмы. Ствол их обыкновенно толстый, но не высокий, редко достигающий высоты 20 м, цилиндрический, иногда клубневидный, почти никогда не ветвится. На поверхности он весь усажен остатками листовых черешков, на конце несёт крону крупных перистых кожистых, иногда колючих листьев.
Саговники встречаются исключительно в тропической и субтропической зонах обоих полушарий. Около 120 видов.
Класс Гинковидные
Ги́нкго двуло́пастный, гинко— реликтовое растение. Это единственный современный представитель класса. Растения этого класса были широко распространены на Земле в мезозойскую эру. Листопадное голосеменное двудомное растение.
Класс Гнетовидные
Гнетови́дные (лат. Gnetóphyta) — сосудистые растения, по своему жизненному циклу близкие к саговникам, но имеющих более сложные репродуктивные органы и по ряду признаков приближающихся к цветковым растениям.
В состав гнетовидных входят три рода (эфедра (40 видов), вельвичия (1 вид) и гнетум (30 видов)), которые сильно отличаются внешне.
Класс Хвойные
К хвойным относятся сосудистые растения со специфическими семенами в виде шишек. Все современные виды — деревянистые растения, преобладающее большинство
— деревья, хотя есть и кустарники. Типичные представители — кедр, кипарис, пихта, можжевельник, лиственница, ель, сосна, красное дерево, тис. Хвойные растения могут быть найдены произрастающими в диком виде почти во всех частях света. Часто они преобладают над другими растениями, например, в таких биомах, как тайга.
Отдел хвойных растений состоит всего из одного современного подкласса —
Pinidaе.
Наиболее обширный класс голосеменных, насчитывающий от 6 до 8 семейств с общим количеством 600—650 видов.
Древесина на более чем 90 % состоит из трахеид (основные клетки ксилемы) - мертвых клеток веретеновидной формы с одеревеневшими стенками.
Размеры взрослого дерева меняются от меньше чем метр до более 100 метров в высоту.
Самое высокое дерево, самое толстое, самое большое и самое старое — все представители хвойных растений. Самое высокое дерево — Секвойя вечнозелёная
(Sequoia sempervirens) с высотой 115,2 метра. Самое большое — Секвойядендрон гигантский (Sequoiadendron giganteum), объем — 1486,9 м³. Самое толстое, имеющее наибольший диаметр ствола дерево — Таксодиум мексиканский (Taxodium mucronatum),
11,42 метра в диаметре. Самое старое дерево — Сосна долговечная (Pinus longaeva), 4700 лет.
Отдел Цветковые растения, покрытосеменные
Отдел высших растений, имеющих цветок. Эта важнейшая группа наземных растений насчитывает свыше 165 порядков, 540 семейств, более 13 000 родов и, вероятно, не менее 250 000 видов. По числу видов цветковые растения значительно превосходят все остальные группы растений, вместе взятые. Отдел включает два класса.
Класс Однодольные
Однодо́льные расте́ния (лат. Liliopsida, лат. Monocotyledones, англ. monocots) — класс покрытосеменных, или цветковых, растений, самым многочисленным семейством
которого являются Орхидные, отличающиеся чрезвычайно сложными, красивыми цветами. На втором месте по количеству видов стоит весьма важное в хозяйственном отношении семейство Злаки. Традиционное название однодольные, Monocotyledones или
Monocotyledoneae, происходит от того факта, что зародыши большинства членов группы имеют только одну семядолю в противоположность двудольным, у которых их обычно две. С диагностической точки зрения определение количества семядолей не является ни легко доступным способом, ни надёжной отличительной характеристикой растения.
В класс однодольных растений (Liliopsida, или Monocotyledones) включаются 5 подклассов, 37 порядков, около 120 семейств, 30 000 родов и больше 60 000 видов.
Выделяют подклассы:
Подкласс 1. Частуховые (Alismatidae)
Подкласс 2. Лилейные (Liliidae)
Подкласс 3. Коммелиновые (Commelinidae)
Подкласс 4. Арековые (Arecidae)
Подкласс 5. Имбирные (Zingiberidae)
Класс Двудольные
Двудольные — самая обширная группа цветковых растений — около 175 тысяч видов
[источник не указан 113 дней]
(350—360 семейств)
[источник не указан 113 дней]
, что примерно втрое превышает число однодольных. Двудольные отличаются разнообразием вегетативных и репродуктивных органов, что сильно затрудняет выяснение истинных родственных отношений между порядками и семействами. Предки двудольных, а также время и место их возникновения пока ещё не ясны. Наиболее распространена гипотеза, согласно которой т. н. многоплодниковые (порядки магнолиецветных, лютикоцветных и др.) — наиболее древняя исходная группа в эволюции покрытосеменных.
Двудольные занимают важнейшее место в хозяйственной деятельности человека. К ним относятся пищевые и кормовые растения (картофель, гречиха, соя, свёкла, бахчевые и мн. др.); плодовые и ягодные культуры (виноград, цитрусовые, яблоня, смородина и др.); масличные (подсолнечник, арахис, тунг и др.); большинство видов деревьев (дуб, берёза, липа и др.); чай, кофе, какао и сотни важнейших лекарственных растений, пряные и ароматические растения (лавр, коричное дерево и др.); табак; важнейшие волокнистые растения (хлопчатник, лён, конопля, джут и др.); растения, дающие каучук, камеди и смолы; многие дубильные, красильные, эфиромасличные и декоративные растения.
В классе Двудольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones) описано 8 подклассов, 128 порядков, 418 семейств, приблизительно 10 000 родов и около 190 000 видов двудольных растений. Выделяют подклассы:
Подкласс 1. Магнолиевые (Magnoliidae)
Подкласс 2. Гамамелисовые (Hamamelididae)
Подкласс 3. Гвоздичные (Caryophyllidae)
Подкласс 4. Диллениевые (Dilleniidae)
Подкласс 5. Розоцветные (Rosidae)
Подкласс 6. Сложноцветные (Asteridae)
ЛЕКЦИЯ 8. ПРОСТЕЙШИЕ
Протисты (др.-греч. πρώτιστος «самый первый, первейший»), или простейшие
(неудачный русский перевод термина) — парафилетическая группа эукариотических живых организмов. Возраст простейших – порядка 1,7 млрд. лет. Для организмов, относящихся к данной группе, невозможно указать никаких положительных общих характеристик. Единственная объединяющая их особенность формулируется как
отсутствие сложной структуры, что характерно для многих групп, формируемых «по остаточному принципу» (см., например, беспозвоночные). Все простейшие — одноклеточные, колониальные или многоклеточные, не имеющие высокоорганизованных тканей.
В настоящее время насчитывается около 40000 видов, однако ежегодно обнаруживаются сотни новых.
Широко распространены в воде и почве. Множество видов – паразиты.
Тело большинства простейших состоит из одной клетки, содержащей одно или несколько ядер. Морфологически они сходны с клетками многоклеточных животных, но физиологически отличаются тем, что кроме обычных функции клетки (обмен веществ, синтез белка и др.) выполняют функции целостного организма (питание, движение, размножение, защита от внешней среды).
Размеры простейших колеблются от нескольких микрометров (плазмодии) до 1 мм
(грегарины). Ископаемые раковинные корненожки могли достигать размеров 5-6 см.
Форма тела также очень разнообразна. Имеются виды с непостоянной формой тела (как амебы), с радиальной симметрией (радиолярии, солнечники), с двусторонней симметрией
(инфузории).
У одних тело одето лишь тончайшей мембраной, у других помимо клеточной мембраны развит ряд структур, образующих вместе с мембраной более или менее толстую оболочку, обычно эластичную — пелликулу. У некоторых групп внешнюю оболочку представляет своеобразный скелет, состоящий из карбоната кальция или оксида кремния.
Общая толщина мембраны около 7,5 нм.
Простейшие способны передвигаться с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек, реагируют на различные раздражения (фототаксис, хемотаксис, термотаксис и др.). Некоторые простейшие (сувойки) способны быстро сокращать тело за счет особых сократительных фибрилл – мионем.
Если не включать в число простейших жгутиковых (эвглена, вольвокс) и динофлагеллят, то все они являются гетеротрофами.
Питаются простейшие мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, паразитические формы обитают на поверхности тела, в полостях тела или тканях организмов своих хозяев. Пути поступления пищи в организм клетки также различны: пиноцитоз, фагоцитоз, осмотический путь, активный перенос веществ через мембрану. Поступившую пищу они переваривают в пищеварительных вакуолях, заполненных пищеварительными ферментами.
Выделение осуществляется сократительными вакуолями, которые имеются только у пресноводных форм и отсутствуют у морских и паразитов.
Газообмен у простейших осуществляется всей поверхностью тела осмотическим путем.
Размножение простейших происходит бесполым и половым путём в зависимости от условий существования. При бесполом размножении сначала ядро делится на две или несколько частей, а затем делится цитоплазма на две (равные или неравные) или много частей (соответственно числу вновь образовавшихся ядер). В результате из одного организма образуется два (одинаковых или неравных по величине) или несколько новых организмов. При половом размножении две равные или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом, образуя зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путём. Иногда между двумя особями происходит
обмен частью ядер при соприкосновении особей – коньюгация или копуляция
(образования зиготы не наблюдается).
При неблагоприятных условиях простейшие способны образовывать цисты
(инцистирование): их тело округляется и покрывается толстой оболочкой. В таком состоянии они могут находиться долгое время. При благоприятных условиях простейшее освобождается от оболочки и начинает вести подвижный образ жизни (эксцистирование).
Протистов традиционно делили на группы по схожести с вышестоящими царствами. Обычно их делят на 5-9 групп. Мы рассмотрим только три группы, которые отличаются способом перемещения в пространстве:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12
ЛЕКЦИЯ 5. ЛИШАЙНИКИ
Симбиотическая (паразитическая) группа организмов, в состав которых входят водоросли и грибы. Насчитывается около 20 тысяч видов. Тело лишайника (слоевище, таллом) состоит из переплетающихся нитей мицелия, между которыми располагаются клетки водоросли. С точки зрения симбиотической теории гриб защищает клетки водоросли от высыхания, обеспечивает их водой и минеральными солями, а водоросль снабжает гриб органическим веществом, вырабатываемым в процессе фотосинтеза. С точки зрения паразитической теории гриб является паразитом водоросли, питающимся её органическим веществом. В любом случае, сосуществование этих двух организмов является настолько тесным, что их воспринимают целым организмом, выделяя зачастую в отдельный отдел низших растений и присваивая названия видов по биноминальной номенклатуре.
С точки зрения компонентного состава выделяют двухкомпонентные (гриб и водоросль, гриб и цианобактерия) и трехкомпонентные (гриб, водоросль и цианобактерия) лишайники. Из известных видов грибов в образовании лишайников участвует около 20 %, в основном это аскомицеты (98 %). Фотобионт в 85 % представлен зелёной водорослью, встречаются 80 видов. Цианобактерии представлены в 15 % лишайников.
По строению таллома выделяют две группы:
- гетеромерные, где водоросли сосредоточены в верхнем слое
- гомеомерные, где водоросли равномерно распределены по всему таллому.
По внешнему виду выделяют лишайники накипные (корковые), листоватые и
кустистые.
Размножение лишайника может происходить вегетативно – особыми структурами
(изидиями (выросты в виде булав) и соредиями (внутри лишайника, потом разрываются, выпуская диаспоры)), обе структуры состоят из гиф (спор) гриба и нескольких клеток водоросли. Размеры таких спор не превышают микрометров, что позволяет лишайникам заселять даже изолированные территории.
Кроме этого гриб и водоросль, входящие в состав гриба способны размножаться независимо друг от друга – спорами или делением (у водоросли). Вопрос о том, каким образом заново возникает новое сообщество мико- и фотобионта, раскрыт ещё не до конца. Микобионт, прежде чем объединиться со свободным фотобионтом, должен отыскать его и поставить под свой контроль. В случае отсутствия водоросли, гифы гриба, вырастающие из спор, погибают.
Лишайники используют как корм для животных (ягель), в медицине (антибиотики), парфюмерии и как биоиндикаторы.
ЛЕКЦИИ 6-7. РАСТЕ́НИЯ
— одна из основных групп многоклеточных организмов, включающая в себя в том числе мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения.
Нередко к растениям относят также все водоросли или некоторые их группы. В таком случае все остальные растения выделяются в группу (подцарство) высших растений.
Растения (в первую очередь цветковые) представлены многочисленными жизненными формами — среди них есть деревья, кустарники, травы, лианы и др.
Растения являются объектом исследования ботаники.
Определяющие признаки.
Многоклеточные, ядерные.
Наличие плотной, не пропускающей твёрдые частицы, клеточной оболочки
(как правило, состоящей из целлюлозы)
Растения — продуценты. Они получают органические вещества с помощью углекислого газа и энергии солнца в процессе фотосинтеза.
Ранее к растениям также относили бактерии, цианобактерии и грибы, однако в последнее время их обычно относят к другим группам организмов.
Предполагают, что в целом на Земле существует более 350 тыс. видов растений. К
2004 году учёным удалось описать 287 655 видов, среди них 258 650 цветковых, 16 000 мохообразных, 11 000 папоротников и 8000 зелёных водорослей (см. таблицу ниже).
Хвощевидные около 20
Отдел Мохообразные (моховидные, бриофиты)
Мхи – широкораспространенная группа растений. По уровню развития наиболее примитивны среди остальных. Низкоорганизованные мхи не имеют разделения на стебель и лист, тело их представлено талломом. Корней нет. Всасывание воды, минеральных веществ и прикрепление к субстрату осуществляется вытянутыми одиночными клетками или нитями клеток – ризоидами.
Вегетативное тело мха представлено двумя возможными структурами – гаметофитом и спорофитом, развивающимся на первом.
Гаметофит - гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы. Спорофит - диплоидная многоклеточная фаза, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры.
Разнообразие современных растений
Отделы
Число
видов
Низшие споровые
Мохообразные
Печёночные мхи более 6000
Антоцеротовые мхи около 300
Листостебельные более10 000
Высшие споровые
Плауновидные около 1000
Папоротниковидные около 12 000
Семенные
Голосеменные
Саговниковидные около 120
Гинкговидные
1
Гнетовидные
71
Хвойные около 630
Покрытосеменные
Цветковые растения более 250 000
Бесполое поколение – спорофит, состоит из коробочки со спорами (спорангий) и ножки (присоски), с помощью которой он внедряется в тело гаметофита и получает от него все необходимые питательные вещества. Из проросшей споры развивается гаметофит, на котором образуются органы полового размножения – антеридии
(архегонии). Слияние половых клеток образует зиготу, из которой прямо на взрослом растении развивается спорофит.
Класс Антоцеротовые мхи мохообразные растения, для которых характерны пластинчатые талломы. Число видов, по разным данным, — от ста до более трёхсот.
Класс Печёночные мхи, или Печёночники — класс растений со слабо развитым талломом; распространены по всему земному шару, особенно в тропиках. Число видов — от шести до восьми тысяч. 3 класса.
Класс Листостебельные насчитывает около десяти тысяч видов. Как правило, это мелкие растения, длина которых лишь изредка превышает 50 мм; исключение составляют водные мхи, некоторые из которых имеют длину более полуметра, и эпифиты, которые могут быть ещё более длинными.
Наиболее известными представителями являются сфагновые и зеленые мхи.
Со мхами не следует путать так называемый Олений мох (Ягель), поскольку олений мох — собирательное название для нескольких лишайников.
Отдел Плауновидные
Одна из наиболее древних групп растений. В настоящее время представлены только травянистыми формами, хотя в каменноугольном периоде преобладали древовидные.
Имеют некоторые сходства с зелеными мхами ползучими или приподнимающимися стеблями, которые покрыты маленькими спирально расположенными листочками, но плауны являются настоящими сосудистыми растениями
(эволюционно более продвинутыми). В отличие от мхов тело разделено на органы: корни, стебли и листья.
Присутствие сосудистой ткани (два типа – ксилема и флоэма), проводящей воду и питательные вещества, а также настоящих органов отличает плауновидные от мхов, но жизненный цикл плаунов схож со мхами. Насчитывается около 1000 видов.
Отдел Хвощевидные (членистые)
Название произощло от специфики строения побегов, которые расчленены на чётко выраженные узлы и междоузлия, легко распадающиеся на членики. Отдел включает 1 класс хвощёвые, который представлен одним родом и примерно 20 видами.
Отдел Папоротники
Па́поротники, или папоротникови́дные расте́ния — отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 400 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры.
Гигантские растения из группы древовидных папоротников во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской эры. Значительная часть растений этого отдела вымерла, однако современные папоротники — одни из немногих древнейших растений, сохранивших значительное разнообразие, сопоставимое с тем, что было в прошлом. Папоротники сильно различаются по размерам (тропические формы могут достигать 25 м высоты), жизненным формам (водные и наземные; травянистые, кустистые и древовидные), жизненным циклам, особенностям строения и другим особенностям. Существует около 300 родов и около 12 000 видов папоротников.
Папоротники размножаются спорами и вегетативно (вайями (то, что изображено на ривунке), корневищами, почками и так далее). Кроме этого, для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла.
Отдел Голосеменные
Вечнозеленые, реже листопадные деревья или кустарники, реже лианы. Листья сильно варьируются по форме и размерам. Характерно открытое расположение
Класс Саговниковидные
Саговники (устар.: саговики, цикадовые) — древняя группа семенных растений, шире всего представленная в мезозое, сегодня состоящая из трёх семейств.
Сюда относятся растения, по общему виду похожие на пальмы. Ствол их обыкновенно толстый, но не высокий, редко достигающий высоты 20 м, цилиндрический, иногда клубневидный, почти никогда не ветвится. На поверхности он весь усажен остатками листовых черешков, на конце несёт крону крупных перистых кожистых, иногда колючих листьев.
Саговники встречаются исключительно в тропической и субтропической зонах обоих полушарий. Около 120 видов.
Класс Гинковидные
Ги́нкго двуло́пастный, гинко— реликтовое растение. Это единственный современный представитель класса. Растения этого класса были широко распространены на Земле в мезозойскую эру. Листопадное голосеменное двудомное растение.
Класс Гнетовидные
Гнетови́дные (лат. Gnetóphyta) — сосудистые растения, по своему жизненному циклу близкие к саговникам, но имеющих более сложные репродуктивные органы и по ряду признаков приближающихся к цветковым растениям.
В состав гнетовидных входят три рода (эфедра (40 видов), вельвичия (1 вид) и гнетум (30 видов)), которые сильно отличаются внешне.
Класс Хвойные
К хвойным относятся сосудистые растения со специфическими семенами в виде шишек. Все современные виды — деревянистые растения, преобладающее большинство
— деревья, хотя есть и кустарники. Типичные представители — кедр, кипарис, пихта, можжевельник, лиственница, ель, сосна, красное дерево, тис. Хвойные растения могут быть найдены произрастающими в диком виде почти во всех частях света. Часто они преобладают над другими растениями, например, в таких биомах, как тайга.
Отдел хвойных растений состоит всего из одного современного подкласса —
Pinidaе.
Наиболее обширный класс голосеменных, насчитывающий от 6 до 8 семейств с общим количеством 600—650 видов.
Древесина на более чем 90 % состоит из трахеид (основные клетки ксилемы) - мертвых клеток веретеновидной формы с одеревеневшими стенками.
Размеры взрослого дерева меняются от меньше чем метр до более 100 метров в высоту.
Самое высокое дерево, самое толстое, самое большое и самое старое — все представители хвойных растений. Самое высокое дерево — Секвойя вечнозелёная
(Sequoia sempervirens) с высотой 115,2 метра. Самое большое — Секвойядендрон гигантский (Sequoiadendron giganteum), объем — 1486,9 м³. Самое толстое, имеющее наибольший диаметр ствола дерево — Таксодиум мексиканский (Taxodium mucronatum),
11,42 метра в диаметре. Самое старое дерево — Сосна долговечная (Pinus longaeva), 4700 лет.
Отдел Цветковые растения, покрытосеменные
Отдел высших растений, имеющих цветок. Эта важнейшая группа наземных растений насчитывает свыше 165 порядков, 540 семейств, более 13 000 родов и, вероятно, не менее 250 000 видов. По числу видов цветковые растения значительно превосходят все остальные группы растений, вместе взятые. Отдел включает два класса.
Класс Однодольные
Однодо́льные расте́ния (лат. Liliopsida, лат. Monocotyledones, англ. monocots) — класс покрытосеменных, или цветковых, растений, самым многочисленным семейством
Monocotyledoneae, происходит от того факта, что зародыши большинства членов группы имеют только одну семядолю в противоположность двудольным, у которых их обычно две. С диагностической точки зрения определение количества семядолей не является ни легко доступным способом, ни надёжной отличительной характеристикой растения.
В класс однодольных растений (Liliopsida, или Monocotyledones) включаются 5 подклассов, 37 порядков, около 120 семейств, 30 000 родов и больше 60 000 видов.
Выделяют подклассы:
Подкласс 1. Частуховые (Alismatidae)
Подкласс 2. Лилейные (Liliidae)
Подкласс 3. Коммелиновые (Commelinidae)
Подкласс 4. Арековые (Arecidae)
Подкласс 5. Имбирные (Zingiberidae)
Класс Двудольные
Двудольные — самая обширная группа цветковых растений — около 175 тысяч видов
[источник не указан 113 дней]
(350—360 семейств)
[источник не указан 113 дней]
, что примерно втрое превышает число однодольных. Двудольные отличаются разнообразием вегетативных и репродуктивных органов, что сильно затрудняет выяснение истинных родственных отношений между порядками и семействами. Предки двудольных, а также время и место их возникновения пока ещё не ясны. Наиболее распространена гипотеза, согласно которой т. н. многоплодниковые (порядки магнолиецветных, лютикоцветных и др.) — наиболее древняя исходная группа в эволюции покрытосеменных.
Двудольные занимают важнейшее место в хозяйственной деятельности человека. К ним относятся пищевые и кормовые растения (картофель, гречиха, соя, свёкла, бахчевые и мн. др.); плодовые и ягодные культуры (виноград, цитрусовые, яблоня, смородина и др.); масличные (подсолнечник, арахис, тунг и др.); большинство видов деревьев (дуб, берёза, липа и др.); чай, кофе, какао и сотни важнейших лекарственных растений, пряные и ароматические растения (лавр, коричное дерево и др.); табак; важнейшие волокнистые растения (хлопчатник, лён, конопля, джут и др.); растения, дающие каучук, камеди и смолы; многие дубильные, красильные, эфиромасличные и декоративные растения.
В классе Двудольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones) описано 8 подклассов, 128 порядков, 418 семейств, приблизительно 10 000 родов и около 190 000 видов двудольных растений. Выделяют подклассы:
Подкласс 1. Магнолиевые (Magnoliidae)
Подкласс 2. Гамамелисовые (Hamamelididae)
Подкласс 3. Гвоздичные (Caryophyllidae)
Подкласс 4. Диллениевые (Dilleniidae)
Подкласс 5. Розоцветные (Rosidae)
Подкласс 6. Сложноцветные (Asteridae)
ЛЕКЦИЯ 8. ПРОСТЕЙШИЕ
Протисты (др.-греч. πρώτιστος «самый первый, первейший»), или простейшие
(неудачный русский перевод термина) — парафилетическая группа эукариотических живых организмов. Возраст простейших – порядка 1,7 млрд. лет. Для организмов, относящихся к данной группе, невозможно указать никаких положительных общих характеристик. Единственная объединяющая их особенность формулируется как
отсутствие сложной структуры, что характерно для многих групп, формируемых «по остаточному принципу» (см., например, беспозвоночные). Все простейшие — одноклеточные, колониальные или многоклеточные, не имеющие высокоорганизованных тканей.
В настоящее время насчитывается около 40000 видов, однако ежегодно обнаруживаются сотни новых.
Широко распространены в воде и почве. Множество видов – паразиты.
Тело большинства простейших состоит из одной клетки, содержащей одно или несколько ядер. Морфологически они сходны с клетками многоклеточных животных, но физиологически отличаются тем, что кроме обычных функции клетки (обмен веществ, синтез белка и др.) выполняют функции целостного организма (питание, движение, размножение, защита от внешней среды).
Размеры простейших колеблются от нескольких микрометров (плазмодии) до 1 мм
(грегарины). Ископаемые раковинные корненожки могли достигать размеров 5-6 см.
Форма тела также очень разнообразна. Имеются виды с непостоянной формой тела (как амебы), с радиальной симметрией (радиолярии, солнечники), с двусторонней симметрией
(инфузории).
У одних тело одето лишь тончайшей мембраной, у других помимо клеточной мембраны развит ряд структур, образующих вместе с мембраной более или менее толстую оболочку, обычно эластичную — пелликулу. У некоторых групп внешнюю оболочку представляет своеобразный скелет, состоящий из карбоната кальция или оксида кремния.
Общая толщина мембраны около 7,5 нм.
Простейшие способны передвигаться с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек, реагируют на различные раздражения (фототаксис, хемотаксис, термотаксис и др.). Некоторые простейшие (сувойки) способны быстро сокращать тело за счет особых сократительных фибрилл – мионем.
Если не включать в число простейших жгутиковых (эвглена, вольвокс) и динофлагеллят, то все они являются гетеротрофами.
Питаются простейшие мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, паразитические формы обитают на поверхности тела, в полостях тела или тканях организмов своих хозяев. Пути поступления пищи в организм клетки также различны: пиноцитоз, фагоцитоз, осмотический путь, активный перенос веществ через мембрану. Поступившую пищу они переваривают в пищеварительных вакуолях, заполненных пищеварительными ферментами.
Выделение осуществляется сократительными вакуолями, которые имеются только у пресноводных форм и отсутствуют у морских и паразитов.
Газообмен у простейших осуществляется всей поверхностью тела осмотическим путем.
Размножение простейших происходит бесполым и половым путём в зависимости от условий существования. При бесполом размножении сначала ядро делится на две или несколько частей, а затем делится цитоплазма на две (равные или неравные) или много частей (соответственно числу вновь образовавшихся ядер). В результате из одного организма образуется два (одинаковых или неравных по величине) или несколько новых организмов. При половом размножении две равные или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом, образуя зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путём. Иногда между двумя особями происходит
(образования зиготы не наблюдается).
При неблагоприятных условиях простейшие способны образовывать цисты
(инцистирование): их тело округляется и покрывается толстой оболочкой. В таком состоянии они могут находиться долгое время. При благоприятных условиях простейшее освобождается от оболочки и начинает вести подвижный образ жизни (эксцистирование).
Протистов традиционно делили на группы по схожести с вышестоящими царствами. Обычно их делят на 5-9 групп. Мы рассмотрим только три группы, которые отличаются способом перемещения в пространстве:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12
Тип Саркодовые — способны к передвижению с помощью псевдоподий
(ложноножек). Отличительным признаком является непостоянство формы, хотя некоторые саркодовые для защиты образуют раковинки. Насчитывается более 11 000 видов. Типичным представителем корненожек является амеба-протей или пресноводная амеба, обитающая в донных отложениях водоемов. Размер тела около 0,5 мм, имеет вид студенистого комочка, медленно перемещающегося в разных направлениях. Питается водорослями бактериями, частицами мертвой органики, образуя пищеварительные вакуоли. Выделение осуществляется через сократительную вакуоль. Размножается бесполым путем – делением надвое. Способны к образованию цист, например, при пересыхании водоема. Некоторые виды имеют раковинки.
Другими представителями саркодовых являются радиолярии, обладающие скелетом, который обволакивает клетка простейшего. Скелет обычно состоит из хитина и оксида кремния, и имеет красивую форму. По образу жизни – планктонные обитатели морских вод.
Ну и последние из значимых представителей саркодовых – солнечники (гелиозои).
Представляют собой сферические одноклеточные организмы с расходящимися от всего тела лучами-аксоподиями, снабженными стрекательными органеллами (экструсомами) для заякоривания мелкой подвижной добычи. В отличие от радиолярий, солнечники лишены внутриклеточного минерального скелета и центральной капсулы. Размер до 1 мм.
Обитатели пресных вод.
Тип Апикомплексы — большая группа паразитических простейших, насчитывающая около 5000 видов. Это неподвижные или двигающиеся за счет особого
«скользящего» движения паразиты, имеющие особый аппарат проникновения в клетку на одной из фаз развития, которая называется зоит. Характерно чередование бесполого (в промежуточном хозяине шизогонией) и полового размножения. Центральный класс типа –
Споровики, включает два отряда – грегарины и кокцидии. Грегарины – типичные внутрикишечные паразиты беспозвоночных животных - крупнейшие представители протист, кокцидии, наоборот очень мелкие, с округлой формой клетки. Кокцидии паразитируют, в основном на позвоночных, вызывая различные заболевания:
кокцидоз – поражение кишечника (в основном у домашних животных)
токсоплазмоз – паразиты локализуются в любых органах, для человека как переносчик особо опасны кошки.
малярия – поражаются клетки крови. Малярийный плазмодий был обнаружен только в конце 19 века. Переносчики – малярийные комары.
Тип Инфузории (реснитчатые) — отличаются наличием специфических двигательных органелл – ресничек, ядерным дуализмом и особой формой полового процесса – конъюгацией. Известно около 7500 видов. Большинство – свободноживущие водные формы жизни. Реже – симбионты и паразиты. Клетка покрыта пеликкулой, под которой находятся разнообразные органеллы. Строение инфузорий достаточно подробно рассматривается в школьной программе, поэтому оставим это на самостоятельное обучение. Вспомните про два ядра (макро и микронуклеус), пищеварительные вакуоли, цитостом, переходящий в клеточную глотку, порошицу, трихоцисты, позволяющие инфузории поражать добычу, две сократительные вакуоли, отвечающие за выделение.
Инфузорий обычно делят на два класса – собственно ресничные инфузории и
сосущие инфузории (суктории), не имеющие ресничек, рта и околоротовой воронки, но обладающих двойным ядром и особым аппаратом удержания добычи, связанным с выделением липкого секрета из щупалец, с дальнейшим всасыванием содержимого жертвы. Суктории экологически близки к солнечникам (пассивные хищники), однако живут на субстрате, прикрепляясь ножкой.
Ресничные инфузории включает более 20 отрядов относящихся к трем подклассам из которых мы уже рассмотрели равноресничных на примере парамеции. Второй подкласс
– кругоресничные, типичный представитель которых – сувойка. Третий подкласс – спиральноресничные, например, инфузория-трубач или стентор.
ЛЕКЦИИ 9-11. ЖИВОТНЫЕ
Царство животных (или по другой классификации – подцарство Животных –
Многоклеточные) обладают более высоким уровнем организации, чем простейшие. Тело состоит из множества клеток, выполняющих различные функции организма, в то время как, например у колониальных форм простейших отсутствует клеточная дифференциация.
При этом отдельная клетка многоклеточных неспособна выжить, а клетки колониальных вполне могут быть разделены и путем деления восстанавливают колонию. Животные отличаются высокой сложностью обмена веществ, что позволяет им быть более гомеостатичными в окружающей среде и обеспечивает большую продолжительность жизни.
Происхождение многоклеточных от простейших обычно рассматривается в свете двух основных гипотез – колониальной и полиэнергидной.
Колониальная гипотеза Э. Геккеля с образованием гастреи
(предполагаемого предка кишечнополостных - полипов)
Колониальная гипотеза Мечникова И.И., доработанная Ивановым А.В.
Полиэнергидная гипотеза предполагает в качестве предка многоклеточных инфузорий, у которых происходит процесс целлюларизации – оформления клеток вокруг каждого из ядер.
Систематика
Царство делится на три подцарства (надраздела):
Фагоцителлообразные (Пластинчатые)
Включает в себя лишь два вида. Являются самыми примитивными из всех животных. Они не является упростившимися потомками губок или кишечнополостных, чьи митохондриальные геномы сохранили гораздо меньше примитивных черт. Простота организации трихоплакса первична. Это маленькие (около 3 мм) бесцветные существа.
Форма тела трихоплаксов напоминает пластинку и постоянно изменяется. Несколько тысяч клеток расположены в два слоя. Между ними находится полость, заполненная жидкостью, амебоцитами и синцитиальным образованием с большим количеством митохондрий. Нервная координация отсутствует. Пищеварение путем выделения гидролаз и дальнейшего фагоцитирования продуктов разложения. Впервые были обнаружены в аквариумах с морской водой.
Размножаются бесполым и половым путем, хотя личинка пока неизвестна. Очень выраженная способность к регенерации, вплоть до того, что извлеченные из тела клетки способны сползаться и постепенно развиваться в целый организм.
Паразои
Подцарство животных, в которое входят губки - единственный сохранившийся тип.
Противопоставлено подцарству Эуметазои (Eumetazoa), в которое входят все виды, обладающие настоящей многоклеточной структурой (тканями). «Паразои» с греческого дословно переводится как «около животных». Отличаются от своих одноклеточных предков макроскопической структурой и дифференцированным клеточным строением.
Всего известно около 5000 видов. Примитивность организации подтверждается отсутствием тканей, органов, высокой регенерационной способностью, отсутствием нервных и мышечных клеток, взаимопревращаемость многих клеток. Им свойственно только внутриклеточное пищеварение.
Особенности неподвижного образа жизни является скелет, защищающий тело от механических повреждений. Тело пронизано порами, через которые осуществляются питание, дыхание, выделение и размножение.
Стенка тела губки имеет двухслойное строение – внешние покровные клетки и внутренние жгутиковые, ответственные за ток воды и фагоцитоз. Между слоями клеток находится особое вещество – мезоглея, в которой расположены отдельные клетки
(опорные, скелетные, подвижные амебоидного типа и недифференцированные, которые могут развиваться в любые из перечисленных).
Губки делятся на три класса в зависимости от химии и строения скелета:
известковые, стеклянные и обыкновенные.
Существует гипотеза, что губки - вторично упрощенные животные, утратившие нервную систему и мышцы.
Эуметазои
В пределах этого подцарства выделяют два раздела: Лучистые с радиальной симметрией и Билатеральные с двусторонноей симметрией.
Среди лучистых выделяют два типа – кишечнополостные и гребневеки.
Тип кишечнополостные или книдарии (стрекающие). Исключительно водные обитатели. Большинство представителей обитает в морях, очень немногие сумели перейти к обитанию в пресной воде. Уникальная черта этой группы — наличие стрекательных клеток, которые они используют для охоты и защиты от хищников. Описано более 10 тысяч видов стрекающих.
До второй половины XX века выделяли три класса стрекающих: коралловых полипов, сцифоидных и гидроидных. В отличие от коралловых полипов, в жизненном цикле представителей двух последних групп обычно наблюдается метагенез — чередование полового (медузоидного) и бесполого (полипоидного) поколений.
Класс гидроидные (Hydrozoa, от греч. hydro – вода, zoon – животное) (4000 видов).
Гастроваскулярная полость не разделена радиальными перегородками. Мезоглея не содержит клеток. В жизненном цикле могут быть представлены и полип, и медуза, или только одна из этих форм. У медуз снизу по краю зонтика идет направленная внутрь складка – велум. Широко распространенная пресноводная форма – гидра (Hydra). В открытом море часто встречаются ярко окрашенные колонии с «поплавком» – т.н. португальские кораблики, щупальца которых достигают в длину 2-3 м.