ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.11.2024
Просмотров: 151
Скачиваний: 0
тие развивающегося эволюционного процесса в растительном мире. Были сделаны крупнейшие открытия в областях до того времени в ботанике неизвестных; был достигнут прогресс в цитологии, гистологии и морфологии растений и в основах палеоботаники; эти открытия и обосновали науку об эволюционном развитии растений. Новые данные нашли выражение также в новых системах растений: крупнейшим достижением при этом явились в начале XX века системы, созданные А. Энглером и Р. Веттштейном. Это — в отличие от предшествующих систем — так называемые естествен-
ные системы.
Все естественные системы основаны на признаках организационных ступеней, на которых закончили или через которые проходили в течение вековой эволюции отдельные развивающиеся линии. Ботаническая систематика при научной
классификации |
растений |
стремится |
к объединению |
таксонов по |
линиям, |
в соответствии с их действительной родственностью. Это система филогенетическая, которая далека от завершения, но в последнее время она стала предметом многих работ (например, А. А. Гроссгейм, Я. Гутхинсон, Э. Янсен, Г. Меркемюллер, В. Ротмалер, О.Шварц, А. Л. Тахтаджан, В. Циммерманн и другие), а также задачей таксономии.
Для построения филогенетической системы в настоящее время решающее значение имеет сравнительная морфология в самом широком смысле слова и, в первую очередь, палеоботаника как наука о вымерших растениях. Когда возник первый организм на нашей планете? Это неизвестно. Не подлежит сомнению, что со времени возникновения земного шара истекли многие миллионы лет. Азойская эра — наиболее древний период в истории нашей планеты, когда на поверхности Земли еще не было никакой жизни. Только приблизительно 2500 миллионов лет тому назад наступил период, от которого, правда, не сохранилось достоверных окаменелостей (ископаемых), но делаются заключения о существовании органических веществ в некоторых породах на земной поверхности, где в более поздние периоды уже обнаружена деятельность живых организмов. Не вызывает сомнений, что для возникновения наиболее примитивных растений понадобилось почти 1500 миллионов лет; это период почти вдвое больший, чем то время, которое потребовалось для всего дальнейшего развития растений — от
простейших форм до самых сложных представителей флоры нашего времени. После азойской эры наступил период протерозойской эры, начало которой относят к периоду, отдаленному от современного на 1900 миллионов лет. В таблице приводится перечисление дальнейших более молодых геологических образований с приблизительным указанием началаихвозникновения,ихраспределения по геологическим ступеням и с приблизительной продолжительностью их существования. Приводится также распределение возрастного развития флоры в отдельные палеоботанические периоды. Из этих данных можно видеть, что развитие растительного мира (развитие отдельных крупных, ныне систематизированных групп) протекает быстрее, чем время и порядок развития отдельных таксономических групп животного мира.
Первые растения были ограничены при своем появлении водою. В воде была уже значительно развитая жизнь, в то время как на суше жизни еще вовсе не было. Однако относительно рано уже появились первые растения на суше — на грунте — бывшем дне моря, так как в самое последнее время было достаточно точно установлено наличие спор растений на суше алгонкийского периода, т. е. по меньшей мере около шестисот миллионов лет тому назад. Дальнейшее развитие шло, все время ускоряясь. Со времени среднего мелового периода, приблизительно около семидесяти миллионов лет тому назад (с точностью ± пять миллионов лет) тогдашняя вегетация была уже похожа на теперешнюю. Современная растительность формировалась от конца плиоцена (конец третичного периода) до начала голоцена под влиянем мощного оледенения в период плейстоцена, когда северные виды были оттеснены на юг, а высокогорные виды в низменности. После окончания плейстоцена (ледникового периода) растения перешли снова с юга на север и из низменностей в горы. В благоприятных местных условиях некоторые растения удержались и сохранились в тех местах их произрастания, в которое они попали в период плейстоцена; там они представляют ныне остатки или реликты древнего ледникового периода. Например, камнеломка снежная в Крконошах является реликтом эпохи плейстоцена.
На следующей странице приводится таблица, в которой прослеживается эволюция растений с древнейших времен до наших дней.
10
Геологичес- |
Возраст |
Геологические периоды и их |
Палеоботани- |
||
периода |
приблизительная продолжитель- |
||||
кие эры |
ческие эпохи |
||||
в млн. лет |
ность в миллионах лет |
||||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
голоцен |
0,013 |
|
|
Четвертич- |
|
(aluvium) |
|
|
|
ная |
1 |
|
|
Период покры- |
|
(Antropo- |
|
|
|||
zoikum) |
|
плейстоцен |
0,6 |
тосеменных |
|
|
|
(diluvium) |
|
растений |
|
|
|
|
|
(Angiospe.rmea) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плиоцен |
11—12 |
|
|
|
|
миоцен |
14—15 |
|
|
Третичная |
60 |
олигоцен |
12—-13 |
|
|
|
|
эоцен |
10—12 |
|
|
|
|
палеоцен |
10—15 |
|
|
127 |
меловой |
69-72 верхний |
|
||
|
|
нижний |
|
|
|
|
Мезозойская |
185 |
юрский |
45 |
|
|
Период голосе- |
|
|
менных |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
растений |
|
225 |
триасовый |
40 |
|
|
(Gymnospermae) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
270 |
пермский |
45 |
верхинй |
|
|
|
|
|
||||
|
|
нижний |
|
|
|
|
|
320 |
каменно- |
|
верхний |
Период папо- |
|
|
угольный |
50 |
нижний |
|||
|
|
|
|
|
|
ротниковых |
|
|
|
|
|
|
растений |
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
девонский |
80 |
|
|
(Pteridophyta) |
Палео- |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
зойская |
|
|
|
|
|
|
420 |
силурийский20верхинй |
|
|
|||
|
|
|
||||
|
|
|
||||
|
|
нижний |
|
|
|
|
|
480 |
ордовикский |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
570 |
кембрийский |
90 |
|
|
Период |
|
|
|
|
|
|
водорослей |
Протеро- |
1900 |
альгонский |
1330 |
|
|
• |
зойская |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Азойская |
4000 |
архейский |
2000 |
|
|
|
11
Читатель должен отдать себе отчет о том, что приведенные родословные — только вспомогательный материал к пониманию данного обзора. Нельзя схемой в двух измерениях показать столь сложный процесс, каким является эволюция растительного мира. Однако, можно считать, что приводимый обзор способствует пониманию взглядов на родственные отношения между растениями, имеющихся в науке. Развитие мировой флоры протекало в действительности много сложнее, чем это могут показать простые схемы родословных.
15
ОБЗОР СИСТЕМЫ |
РАСТЕНИИ |
|
|||
МИР РАСТЕНИЙ |
|
|
|||
1 тип: Prokaryontae |
1 |
класс: |
Psilotopsida, псилотовые |
||
1 отдел: Cyanophyta, сине-зеленые |
2 |
класс: |
Lycopodiopsida, плаунооб- |
||
водоросли |
|
|
разные |
|
|
2 отдел: Bacteriophyta, бактерии |
3 класс: |
Е quisetopsida, хвощевые |
|||
2 тип: Algophytae, водоросли |
4 |
класс: |
Psygmophyllopsida, |
||
1 отдел: Chlorophyta, зеленые водо- |
|
|
(вымершие, ископаемые) |
||
росли |
5 |
класс: |
Cordaitopsida (вымершие, |
||
|
|
ископаемые) |
|||
2 отдел: Chrysophyta, золотистые, |
|
|
|||
6 |
класс: Ginkgoopsida |
||||
диатомовые водоросли |
|||||
7 |
класс: |
Pinopsida, |
хвойные |
||
3 отдел: Pyrrhophyta, перидиниевые |
|||||
8 |
класс: |
Ephedropsida, эфедровые |
|||
водоросли |
|||||
9 |
класс: |
Polypodiopsida, папорот- |
|||
4 отдел: Phaeophyta, бурые водоросли |
|||||
|
|
ники |
|
||
5 отдел: Rhodophyta, красные водо- |
10 |
класс: |
Lyginodendropsida |
||
росли |
|||||
|
|
(вымершие, ископаемые) |
|||
3 тип: Mycophylae, грибы |
11 |
класс: |
Cycadopsida, саговнико- |
||
1 отдел: Myxomycophyta, слизевики |
|
|
вые |
|
|
2 отдел: Phycomycophyta, фикомице- |
12 |
класс: |
Cycadeoideopsida (вымер |
||
ты, грибы-водоросли, пле- |
|
|
шие, ископаемые) |
||
сени |
13 |
класс: |
|||
Gnetopsida, гнетовые |
|||||
3 отдел: Mycophyta, собственно |
14 |
класс: |
Welwitschiopsida |
||
грибы, или высшие грибы |
|||||
15 |
класс: |
Magnoliopsida, покрыто- |
|||
4 тин: Telomophytae, высшие растения |
|
|
семенные |
растения |
1 отдел: Bryophyta, мохообразные
2 отдел: Tracheophyla, сосудистые растения
Примечание: В иллюстрационной части арабские цифры после сноски на рисунок или после названия растения означают высоту растения в сантиметрах; римские цифры означают месяцы цветения растений. В квадратных скобках [ ] арабские цифры указывают номер черно-белого рисунка, римские — цветного. По техническим соображениям в иллюстрациях сохранена общая система, принятая для издания на иностранных языках.
Бактерии (Bacteriophya) [I—8] широко известны благодаря своему исключительно большому значению, вместе с тем сами они микроскопически малы. Бактерии, самое большее, достигают размера нескольких тысячных миллиметра в ширину. Эти организмы, обладающие оболочкой, построены весьма просто
ипримитивно. Бактерии имеют шаровидную [6] или палочковидную форму [1, 4, 5, 7, 8], иногда форму немного искривленную [2], изредка явно извитую
иветвистую [3]. По разнообразию формы клеток бактерии делят в основном на три типа, в соответствии с чем разли-
чаются бактерии шаровидные (кокки),
палочковидные (Bacillus, Bacterium),
а также извитые, спиралевидные (vibrio, spirilum). Дальнейшую классификацию, например, у шаровидных — кокков можно производить в зависимости от того, отделяются ли клетки при размножении (микрококки) или остаются в парах (диплококки) или же в виде длинных цепочек (стрептококки) и т. д. Бактерии размножаются простым делением клеток и такое размножение происходит необыкновенно быстро. При соответствующих условиях у некоторых бактерий возникают долговечные (прочные) споры, которые характеризуются весьма высокой устойчивостью в отношении
17
окружающей их жизненной среды (напр.
Bacillus anthracoides [1] в стадии споруляции). Некоторые бактерии лишены возможности активного передвижения, у них нет жгутиков [6], у других — один жгутик на одном полюсе тела (Vibrio cholerae [2], возбудителя холеры,) или же на обоих полюсах но одному жгутику. У третьих бактерий — на одном полюсе целый пучок жгутиков, у некоторых же весьма многочисленные жгутики разбросаны по всей поверхности тела [8]. Бактерии практически распространены повсюду. В соответствии со способом питания их разделяют на автотрофные и гетеротрофные. Гетеротрофные бактерии делят на сапрофитов (они важный фактор в круговороте веществ и энергии в природе) и на паразитов, вызывающих у людей, животных и растений различные заболевания. Actinomyces griseus,
молодая культура [3] дает четыре разных антибиотика, в том числе стрептомицин. Значение бактерий в природе и в жизни человека поистине огромно. Для человека это значение может быть и положительным и отрицательным как для здоровья самого человека, так и для здоровья разводимых им животных и возделываемых растений; значение бактерий велико также и в промышленности. Поэтому вполне естественно, что в сравнительно короткий срок развилась самостоятельная и обширная наука о бактериях — бактериология. Новые данные о бактериях принесло изобретение элек-
тронного микроскопа. На рисунке 4 тело бактерии покрыто хромом, а на рисунках 5—7 — золото-палладием. Escherichia coli [4] кишечный сапрофит, факультативный паразит. Bacillus subtilis [5], широко распространен в природе (так называемая сенная палочка); Micrococcus luteus [6] (200 000:1), Proteus vulgaris [7] (23 000:1). Proteus mirabilis [8] (24 000:1)
— характеризуется телом, покрытым многочисленными жгутиками (негативно окрашено 1% фосфовольфрамовой кислотой, без покрытия).
Сине-зеленые или циановые водоросли (Cyanophyta) [9, 10] похожи на водоросли, но их клетки не имеют дифференцированного ядра. По этому признаку си- не-зеленые водоросли близки к бактериям. Новые клетки возникают, как это происходит и у бактерий, путем простого деления. Растения эти питаются всегда автотрофно, имея хроматофоры с хлорофиллом и другими пигментами (зеле-
тронного микроскопа. На рисунке 4 тело бактерии покрыто хромом, а на рисунках 5—7 — золото-палладием. Escherichia coli [4] кишечный сапрофит, факультативный паразит. Bacillus subtilis [5], широко распространен в природе (так называемая сенная палочка); Micrococcus luteus [6] (200 000:1), Proteus vulgaris [7] (23 000:1). Proleus mirabilis [8] (24 000:1)
— характеризуется телом, покрытым многочисленными жгутиками (негативно окрашено 1% фосфовольфрамовой кислотой, без покрытия).
Сине-зеленые или циановые водоросли
(Cyanophijta) [9, 10] похожи на водоросли, но их клетки не имеют дифференцированного ядра. По этому признаку си- не-зеленые водоросли близки к бактериям. Новые клетки возникают, как это происходит и у бактерий, путем простого деления. Растения эти питаются всегда автотрофно, имея хроматофоры с хлорофиллом и другими пигментами (зеле-
ным, желтым, красным и синим), при помощи которых усваивают световую энергию, необходимую для построения тела. По своему распространению синезеленые водоросли космополитичны. Они обнаруживаются в тропических во-
дах и горных источниках, равно как
ив глубинах морей и на полярных льдах. Распространены чаще всего в воде, но их много также и в почве на влажной земле
ина скалах, омываемых водой. Там эти растения можно часто увидеть невоору-
20