כל מה שאתה צריך לדעת על בוטניקה. בוטניקה היא מדע הצמחים. מה לומדת בוטניקה? ביולוגיה: מדור בוטניקה

בוטניקה - (מהיוונית botane - ירק, ירקות, עשב, צמח). זהו אחד מענפי הביולוגיה החוקרים באופן מקיף את עולם הצומח. בפלורה של כדור הארץ יש מיליוני מינים. בוטניקה חוקרת ומסדרת מיני צמחים, חוקרת את הפיזיולוגיה והאנטומיה שלהם, חוקרת תורשה (גנטיקה), הסתגלות לסביבה ותפוצה גיאוגרפית. לוקח בחשבון בעיות סביבתיות.

כמערכת של ידע על צמחים, הבוטניקה נוצרה בתקופת יוון העתיקה ומצרים. היא קמה והתפתחה יחד עם פעילות כלכלית אנושית ורפואה. יצירותיהם של סופרים עתיקים שרדו עד היום: אבן סינא (אביצ'נה), ההוראה ההודית "איורוודה" - מדע החיים, הספר הסיני האגדי על עשבי תיבול "בן קאו". ספרים אלה לא רק תיארו את הצמח, אלא הצביעו על שימושיותם עבור בני אדם. תקופת הגילויים הגיאוגרפיים הגדולים נתנה תנופה לפיתוח כל מדעי הטבע, והבוטניקה אינה יוצאת דופן. בוטנאי וחוקר טבע מצטיין, המדען השבדי קרל לינאוס יצר והעניק לגיטימציה לסיווג העולם הבוטני. כל צמח קיבל שני שמות בלטינית: סוג ומין. מערכת זו קיימת עד היום. המצאת המיקרוסקופ הביאה לגילוי המבנה התאי של הצמחים ולפיתוח מהיר של כיווני ניסוי בהתפתחות המדע. עד היום צמחים הם מושא למחקר, שכן הם חלק בלתי נפרד מחיינו.

באופן מסורתי, כל הצמחים מחולקים לשתי קבוצות גדולות:

1. נמוך יותר או לא פורח (אצות, חזזיות). הם נקראים גם תלוס. תלוס הוא גוף של צמחים נמוכים יותר.
2. צמחים בעלי עלים גבוהים יותר - או פורחים. אלה כוללים בריאופיטים, שרכים, זנב סוסים וטחבים, סחלבים, ג'מנוספרמים ואנגיוספרמים.

חזזיות, פטריות וחיידקים אינם כלולים בסיווג המקובל. נכון לעכשיו, חזזיות נחקרות על ידי המדע - ליכנולוגיה, פטריות - מיקולוגיה, חיידקים - בקטריולוגיה.

מדע הצמחים המודרני כולל מספר סעיפים. החלק העיקרי הוא טקסונומיה. הוא עוסק בסיווג הטבעי של צמחים לפי מאפיינים דומים ומקבץ אותם למינים. זה הבסיס לכל ענף של בוטניקה. ניתן לחלק את הסיסטמטיקה לשני חלקים: בוטניקה פרחונית וגיאוגרפית. פרחים בוחנים את דפוסי התפוצה של מיני צמחים בטריטוריות ואזורי תפוצה שונים. גיאוגרפיה בוטנית עונה על השאלה: "מדוע צמחים מסוימים גדלים באזור אחד ולא באזור אחר". היא חוקרת את החוקים הגיאוגרפיים של תפוצת הצמחים על פני כדור הארץ. בהתחשב בהתפתחות של מיני צמחים בודדים בהתפתחות היסטורית, הקשרים הגנטיים שלהם מבוססים. זה עוסק בחלק מיוחד - פילוגניה. מההיסטוריה של התפתחות הבוטניקה ידוע שצמחים היו בתחילה שיטתיים לפי מאפיינים חיצוניים - מורפולוגיים. כיום משתמשים בידע על המבנה התאי של צמחים. המורפולוגיה מחולקת לרמות מאקרו ומיקרו. מקרומורפולוגיה חוקרת את המבנה החיצוני של הצמח בכללותו. מיקרומורפולוגיה חוקרת צמח באמצעות מיקרוסקופ. אלה ציטולוגיה, אמבריולוגיה, היסטולוגיה. במורפולוגיה של צמחים, הסעיפים הבאים מובחנים:

• אורגנוגרפיה – מתארת ​​ומשווה את המבנה החיצוני של צמחים
• פלינולוגיה - מבנה אבקת הצמחים או נבגיה, פיזורם ושימושם
• קרפולוגיה - המבנה והצורה של זרעי הצמח נחקרים ומסווגים את פירותיהם.
• טרטולוגיה – חריגות במבנה הצמחים, הסיבות לביטוייהן, דרכי טיפול ומניעה
• אנטומיה - מבנה הצמח, כולל ברמת התא
• פיזיולוגיה - חוקר תהליכי גדילה והתפתחות, תזונה, פרי ורבייה של צמחים, דפוסיהם
• ביוכימיה - מושאי המחקר הם וירוסים וחיידקים, צמחים גבוהים ונמוכים יותר ותהליכים כימיים המתרחשים בתוך הצמח
• גנטיקה - תורשה ושונות, מאפיינים התפתחותיים של מין מסוים, תלות של שינויים בהתערבות אנושית
• פיטוקנולוגיה - לפעמים משווה לגיאובוטניקה ורואה בכיסוי הצמחייה קבוצה של קהילות צמחים, היחסים ביניהן וביניהן
• גיאובוטניקה היא מדור בצומת המדעים: בוטניקה, גיאוגרפיה ואקולוגיה
• אקולוגיה של צמחים - מערכת היחסים של צמחים עם העולם החיצון, יצירת תנאי גידול אידיאליים
• פליאובוטניה - חוקר אורגניזמים שנכחדו ואת ההיסטוריה של התפתחות הצמח

ניתן לסווג את מדע הצמחים לפי מושאי המחקר שלו:

• אלגולוגיה - (מ-lat. אַצָה- דשא ים, אצות ויוונית. λογοσ - דוקטרינה) - ענף בביולוגיה החוקר אצות. בהבנה המודרנית, אצות הן קבוצה אקולוגית הטרוגנית. זה כולל פרוטיסטים, חיידקים וצמחים.
• בריולוגיה - (מיוונית βρύον "אזוב" ו...לוגיה) היא ענף של בוטניקה החוקר צמחי בריופיטים. בריולוגים חוקרים מורפולוגיה וביוכימיה. מאפיינים גנטיים, פיזיולוגיים של טחבים ואפשרות השימוש בהם למטרות ביתיות ורפואיות.
• מיקרוביולוגיה היא אחד המדעים הצעירים והמתפתחים באופן דינמי. נושא המחקר שלה הוא מיקרו-חיים – כל מה שאינו גלוי לעין בלתי מזוינת. זהו המחקר של חיידקים, אצות חד-תאיות. שיטות הישרדות צמחים בתנאים קיצוניים והשפעתן על חיי אדם.
• פיטופתולוגיה - חוקרת מחלות צמחים, מחפשת אמצעי הגנה עליהן ומפתחת שיטות מניעה, חוקרת את התנאים להתרחשות והתפשטות של התפרצויות המוניות של מחלות צמחיות - אפיפוטים.

במאה ה-18, המדענים הגרמנים א' הומבולדט ביססו את הופעתם של מיני צמחים מסוימים והתפתחותם בהתאם לסביבה הגיאוגרפית של גידולם. זה תרם לפיתוח ענפי בוטניקה כמו מדעי הביצות, מדעי הטונדרה, מדעי האחו, ייעור וכו'.

בעולם המודרני, המשימות החשובות ביותר של הבוטניקה הן:

• גילוי מיני צמחים חדשים ואפשרות השימוש בהם בחיי אדם.
• לימוד תכונות הצמחים, עמידותם וסיבולתם למחלות, הגדלת התפוקה של גידולים חקלאיים.
• חקר השפעות הצמחים על גוף האדם ועולם החי.
• השפעת האדם על היווצרות מערכות אקולוגיות, הגנה ושימור הצמחייה על הפלנטה שלנו.
• חקר התורשה והשונות בצמחים הוא הבסיס לגידול צמחים מהונדסים גנטית. זיהוי ההשפעות החיוביות והשליליות של צמחים כאלה על בני האדם והסביבה.

בוטניקה, כמו כל מדע, משתמשת בשיטות מחקר שונות:

1. תצפית - שיטה מסורתית - ניטור פעילות חיונית של חפץ בתנאים אמיתיים, ללא התערבות. משמש הן ברמה מקרוסקופית והן ברמה מיקרוסקופית.
2. השוואתי - השוואה בין האובייקט המקורי לאובייקט דומה לזיהוי מאפיינים דומים וייחודיים.
3. ניסיוני – תהליך שנוצר באופן מלאכותי לקביעת השפעתם של גורמים שונים על חיי הצמחים. ניתן לשימוש הן בבתי גידול טבעיים והן במעבדה.
4. ניטור הוא תצפית מקיפה קבועה על אובייקט מסוים, הערכה וחיזוי של מצבן של קהילות צמחים, הערכת השפעת גורמים טבעיים ואנתרופוגניים עליהם.
5. סטטיסטי – עיבוד מתמטי של חומרים שנאספו בשיטות מחקר אחרות. קביעת דפוסי התפתחות וחיזוי מצבים על בסיסם.

בוטניקה היא מדע רב-תחומי מודרני החוקר את הצומח של כדור הארץ. היא משתמשת הן בשיטות מסורתיות והן בשיטות מחקר כימיות, פיזיקליות ומולקולריות מודרניות. ייצור מזון הפך לבעיה עולמית של זמננו. בעיה זו נפתרת על ידי מדעים שונים. בוטניקה תופסת את המקום הראשון. נושא המחקר שלה הוא הצמח, כל ההיבטים של פעילות חייו ותועלתו לבני אדם. לא פחות גלובלית היא הבעיה של שמירה על אקלים נוח על פני כדור הארץ. הבוטניקה המודרנית נקראת לפתח את הבסיס המדעי להגנה על מערכות אקולוגיות טבעיות. תשומת לב רבה מוקדשת להגנה על מיני צמחים נדירים ובסכנת הכחדה הרשומים בספר האדום.

- מדע הצמחים. זוהי דיסציפלינה מורכבת, הכוללת חלקים החוקרים את מבנה הצמחים (אנטומיה), תהליכי חייהם (פיזיולוגיה), סיווג (סיסטמטיקה), דפוסי תפוצה של צמחים על הגלובוס (גיאוגרפיה), מבנה קהילות הצמחים (גיאובוטניקה). ), יחסי הצמחים והסביבה (אקולוגיה), צמחי מאובנים מתקופות גיאולוגיות קודמות (פלאובוטניה).

הצמחייה עשירה ומגוונת. יש לו יותר מ-500 אלף מינים. המגוון של עולם הצומח טמון בנוכחות צורות חד-תאיות ורב-תאיות; צמחים חד, שניים ורב-שנתיים: עשבי תיבול, שיחים ועצים. מרחבי אדמה עצומים מכוסים ביערות וכרי דשא. צמחים מאכלסים את כל חללי המים. הם נמצאים במדבריות ובגבוהים בהרים.

חשיבותם של צמחים נקבעת בעיקר על ידי העובדה שהם מסוגלים לבצע פוטוסינתזה. צמחים ירוקים מספקים חמצן לכל היצורים החיים על פני כדור הארץ. בתהליך הפוטוסינתזה הם סופגים פחמן דו חמצני ומשחררים חמצן, יוצרים חומרים אורגניים המשמשים מזון לבני אדם ובעלי חיים ומרטיבים את האוויר. באמצעות ספיגת תמיסות של מלחים מינרלים מהאדמה, הצמחים משתתפים במעגל החומרים בטבע ובתהליכי היווצרות הקרקע. האדם משתמש בצמחים כמזון (דגנים, פירות, ירקות), כמקור לחומרי גלם לתעשייה (גומי, סוכר, שמן אתרי, סיבי, מרפא). גם המשמעות האסתטית של הצמחים בחיי האדם היא רבה.

מושאי הלימוד בקורס בית הספר לבוטניקה בטקסונומיה מודרנית שייכים לשלוש ממלכות שונות:

.
2. מחלקת אצות ירוקות. מחלקה איזופלגלטים. צימודים בכיתה.
3. מחלקות צהוב-ירוק ודיאטומים.
4. ממלכת הפטריות. כיתות Oomycetes ו-Zygomycetes.
5. ממלכת הפטריות. כיתות Ascomycetes ו Basidiomycetes.
6. חזזיות.
7. מקור והתפתחות של צמחים ופטריות נמוכות יותר

8. אורגניזמים ראשוניים הם האבות הקדמונים של האצות. מקורן של חלוקות שונות של אצות.
9. אבולוציה של מבני גוף של אצות.
10. אבולוציה של צורות רבייה של אצות, משמעותן הביולוגית.
11.התרחשות, משמעות ביולוגית, אבולוציה של שינויים בשלבים גרעיניים וחילופי דורות באצות.
12. מקור הפטריות, סימנים לארגון הפרימיטיבי שלהן.
13. מבנה הגוף הצומח של פטריות, התפתחותן.
14. שיטות רבייה של פטריות והתפתחותן.
15. שיטות האכלה של פטריות והתפתחותן.
16. Bryophytes מחלקה. כיתות כבד ועלים.
17. חטיבה Pteridophytes. שרכים הומוספוריים והטרוספוריים.

18. משפחת אורן
19. משפחת Ranunculaceae
20. משפחה ורודה
21. משפחת קטניות
22. משפחות Borageaceae, Lamiaceae, Norichaceae
23. משפחת אסטר
24. משפחות Liliaceae, Onionaceae, שושנת העמקים, Orchidaceae
25. משפחות סדג' ופואגראס

סִפְרוּת

רָאשִׁי
1. וכו' צמחים תחתונים. M.: MSU, 19с.
2. , אוראנוב. טקסונומיה של צמחים. מ.: הארה, 19 עמ'.
3. קורס צמחים תחתונים, ערוך. מ.: בית ספר תיכון, 19с.
4. , סיזובה. צמחים נמוכים יותר. שיטה. הוראות. מ.: הוצאת אוניברסיטת מוסקבה, 1983. 35 עמ'.
5. , . בוטניקה של צמחים גבוהים או יבשתיים. מ.: אקדמיה, שנות ה-20.
6. פטריות צ'רפונוב. סנט פטרסבורג: אוניברסיטת סנט פטרסבורג, 20 עמ'.

7. אלנבסקי גבוה יותר או צמחים יבשתיים. מ.: אקדמיה, 2004.-432 עמ'.
8. , אבריאנוב. מ.: הארה. 1997. Ch.s.
9. סידור צמחים פורחים. – Tomsk: Tomsk State University, 2001. – 320 עמ'.
10. Raven P., Evert R., Eichhorn S. Modern Botany. מ.: מיר, 1990. ת.פ.
11. Sergievskaya צמחים גבוהים יותר. סנט פטרסבורג: לאן, 199 עמ'.
נוֹסָף
1 . חיי צמח. מ.: הארה. ת.2, 1976. ת.3, 1977. ת.4, 1977.
2 . , . סדנה קטנה לבוטניקה. אצות ופטריות. מ.: אקדמיה, שנות ה-20.
3. סדנה בנושא טקסונומיה של צמחים ופטריות. אד. . מ.: אקדמיה, שנות ה-20.
4. E. Muller, W. Leffler. מיקולוגיה. מ.: מיר, 19 עמ'.
5. , . מבוא לגנטיקה של פטריות. מ.: אקדמיה, שנות ה-20.
6. . קורס מעשי בנושא מורפולוגיה של צמחים ארכיגוניים. מ.: בית ההוצאה לאור של אוניברסיטת מוסקבה, 19с
7. . מבוא לאלגולוגיה ומיקולוגיה. מ.: בית ההוצאה לאור של אוניברסיטת מוסקבה, 20 עמ'.
8. . רמת הסיווג הגבוהה ביותר של אורגניזמים. פרוקריוטים ואיקריוטים. // כתב עת לביולוגיה כללית. 2004. מס' 1. עמ' 14-38.

9. וכו' סדנה בנושא טקסונומיה של צמחים ופטריות. מרכז ההוצאה לאור "אקדמיה". 2001. - 160 עמ'.
10. Takhtadzhyan magnoliophytes. ל: מדע, 198 עמ'.

11. חיי צמח. מ.: הארה. ת' 4, 5. חלקים 1, 2, ט.
12. ואחרים.בוטניקה. טקסונומיה של צמחים. מ.: בית ספר גבוה, 199 עמ'.
13. צמחים רפואיים. אנציקלופדיה של הטבע הרוסי: AVF, 199 עמ'.

14. שוסטקובסקי של צמחים גבוהים יותר. מ.: בית ספר גבוה, 197 עמ'.

שאלות מבחן לבדיקה
1. מתאר קצר של התפתחות הטקסונומיה של הצמחים. בעיות של שיטתיות פילוגנטית.
2. מערכת מודרנית של העולם האורגני. קטגוריות טקסונומיות בטקסונומיה של צמחים. מינים כקטגוריה השיטתית (טקסונומית) העיקרית.
3. אצות כחולות ירוקות (ציאנובקטריה). מיקום במערכת האורגניזמים החיים. מבנה התא, תלוס, רבייה, אקולוגיה והפצה. טקסונומיה של המחלקה.
4. מאפיינים כלליים וטקסונומיה של המחלקה אצות ירוקות.
5. מאפיינים השוואתיים של המסדרים Volvoxaceae ו- Chlorococcus: מבנה, רבייה, מחזורי פיתוח של נציגים טיפוסיים.
6. מאפיינים השוואתיים של המסדרים Ulotrix, Chaetophoridae, Siphonocladaceae: מבנה, רבייה, מחזורי פיתוח של נציגים טיפוסיים.
7. צימודים בכיתה. תכונות של מבנה, רבייה, טקסונומיה מעמדית, מאפיינים ייחודיים של סדרים.
8. Class Characeae. מאפיינים ייחודיים של מבנה ורבייה.
9. הסדר Vaucheriaceae כנציג של המחלקה של אצות מולטיפליגלטיות.
10. מאפיינים כלליים של המחלקה אצות חומות, עקרונות חלוקת המחלקה לכיתות. אבולוציה של חילופי דורות במחלקה אצות חומות.
11. אצות Isogenerate Class. התפתחות המבנה החיצוני והפנימי שלהם תוך שימוש בדוגמה של נציגי המסדרים Ectocarpaceae, Sphacellariaceae, Dictyotes ו- Cutleriaceae.
12. אצות הטרוגניות בכיתה. סדר Laminariaceae: תכונות של מבנה, רבייה ומחזור התפתחות.
13. אצות ציקלוספוריות מהכיתה. תכונות המבנה, מחזור ההתרבות והפיתוח תוך שימוש בנקבוביות כדוגמה. פוקוס.
14. דיאטומים: תכונות של מבנה הגוף, שיטות רבייה, טקסונומיה.
15. המאפיינים העיקריים של האקולוגיה של האצות, הסתגלות מבנה הגוף לבית הגידול. חשיבות האצות בטבע ולבני אדם, השימוש בהן.
16. אורגניזמים ראשוניים הם האבות הקדמונים של האצות. מקורן של חלוקות שונות של אצות.
17. גיוון ואבולוציה של מבני גוף של אצות.
18. אבולוציה של צורות רבייה באצות, משמעותן הביולוגית.
19. התרחשות, משמעות ביולוגית, אבולוציה של שינויים בשלבים גרעיניים וחילופי דורות באצות.
20. מאפיינים כלליים של הממלכה פטריות: מבנה תאי הגוף, שיטות תזונה ורבייה. עקרונות זיהוי הטסים.
21. מחלקה Chytridiomycetes בממלכה פטריות. מסדר Chytrid ומונובלפאריד.
22. אומיציטים, התפתחותם בקשר לטפילות ולמעבר מקיום מימי ביבשתי. מסדר Saprolegniaceae, Peronosporaceae.
23. זיגומיציטים מחלקה. מסדר Mucoraceae ו- Entomophthhoraceae. מאפיינים של נציגים טיפוסיים.
24. מאפיינים כלליים של המחלקה Ascomycetes: מוצא, מאפיינים מבניים, נבגים מיניים וא-מיניים, חלוקה לתת-מעמדות.
25. תת מחלקה פטריות Glotsumchaty. מזמין אנדומיציטים וטפרין. מאפיינים של נציגים טיפוסיים.
26. קבוצת פקודות Plectomycetes. תכונות של מבנה ושעתוק של נציגים טיפוסיים. חשיבות בכלכלה ורפואה.
27. קבוצת מסדרים Pyrenomycetes. תכונות ייחודיות. מאפיינים של הנציגים החשובים ביותר של המסדרים Erisifaceae ו- Ergotaceae.
28. מאפיינים של קבוצת המסדרים Discomycetes. Discomycetes מפעילים ובלתי ניתוחיים.
29. מאפיינים השוואתיים של חיות כיס ובסידיומיציטים. פיתוח הבורסה והבסידיום.
30. Hymenomycetes. המסדרים Aphyllophoraceae ו- Agariaceae, האבולוציה של גופי הפרי שלהם.
31. קבוצת פקודות Gasteromycetes: תכונות כלליות של פקודות, מבנה ואבולוציה של גופי פרי, נציגים טיפוסיים.
32. סדרים של פטריות חלודה ושטף. סוגי טפילות. מחזורי פיתוח של כתמים קשה, כתמים רופפים וחלודה בקו.
33. פטריות לא מושלמות, עקרונות סיווגן, תפוצה ומשמעותן.
34. אקולוגיה של פטריות, תפקידן בטבע ובפעילות הכלכלית של האדם.
35. חזזיות: תכונות של המבנה החיצוני והפנימי של התלוס, רבייה; המאפיינים העיקריים של האקולוגיה. עקרונות הטקסונומיה.
36. מקור הפטריות ויחסים בין כיתות.
37. מאפיינים כלליים של מחלקת בריופיטה. מבנה פרימיטיבי, תהליכים פיזיולוגיים, הפצת בריאופיטים. מאפיינים ייחודיים של שיעורים.
38. טחבי כבד בכיתה, מאפיינים מבניים של הגוף הצומח, רבייה, מחזור התפתחות תוך שימוש בדוגמה של מרצ'נטיה.
39. צווי ספגנום וטחב ירוק: מאפיינים מבניים, רבייה, מחזור פיתוח.
40. מדור ליקופיטים. מאפיינים כלליים, מבנה של ספורופיט וגמטופיט. מחזורי התפתחות של ליקופיטים הומוספוריים והטרוספוריים.
41. מדור זנב סוס. סדר Equisetaceae, מחזור התפתחות של זנב סוס.
42. מאפיינים כלליים של המחלקה דמוית שרך. תכונות של מבנה, רבייה, מחזורי פיתוח, הפצה. עקרונות הטקסונומיה.
43. שרכים הטרוספוריים, משמעותם באבולוציה של צמחים גבוהים יותר.
44. תכונות המבנה, רבייה, מחזור הפיתוח של שרכים הומוספוריים.
45. מאפיינים של תכונות המבנה האנטומי של צמחים גבוהים בקשר להסתגלות לחיים ביבשה. אבולוציה של סטלות.
46. ​​מקור וטקסונומיה של צמחים גבוהים יותר.
47. מאפייני המבנה המורפולוגי של צמחים גבוהים, מקור איברי הצומח שלהם.
48. מאפיינים של מחזורי רבייה והתפתחות של צמחי נבגים גבוהים יותר.
49. מאפיינים כלליים של צמחי זרעים. מאפיינים ייחודיים של גימנוספרמים וצמחים פורחים.
50. ההבדלים השיטתיים העיקריים של מחלקת פינופיטה ומקורם.
51. מאפיינים השוואתיים של המחלקות ציקאדים, נושאי חרוט וטוניקלות.
52. סדר עצי מחט, גיוון, מאפיינים אקולוגיים וביולוגיים, תפוצה.
53. מחלקה מגנוליופיטים. אבולוציה של התחום הצומח והגנרטיבי של צמחים פורחים. השערות מקור.
54. סיווג צמחים פורחים. הרעיון של קטגוריות שיטתיות.
55. מאפיינים כלליים של המחלקה המוגנוליופסידיים (Dicots) בהשוואה ל- Liliopsids (Monocots).
56. תת-מחלקה Magnoliidae כבסיס למערכת האבולוציונית Tsvetkov. סימני פרימיטיביות במבנה של פרח.
57. תת-מחלקה Ranunculidae. אבולוציה של פרחים ופירות במשפחת ה-Ranunculaceae.
58. תת-מחלקה Dillenidae כענף אבולוציוני מיוחד. מאפיינים של משפחת ברסיקה, גיוון, חשיבות כלכלית.
59. תת כיתה רוזידה. מאפיינים של משפחת Rosaceae, חלוקה לתת-משפחות, מזון עיקרי וצמחי מרפא.
60. סדר Legumeaceae, מאפיינים אופייניים למשפחות Mimosa, Caesalpiniaceae ו- Legumeaceae, אבולוציה של הפרח, תפקיד בטבע ופעילות כלכלית אנושית.
61. תת-מעמד למיידה. אבולוציה בסדרת המשפחות Borageaceae, Lamiaceae, Solanaceae ו- Norichaceae, משמעותן.
62. תת-המעמד Asteridae כמאורגן ביותר במערכת הצמחים הפורחים.
63. תת-מחלקה Caryophyllides. מאפיינים של משפחות הציפורן והכוסמת, משמעותם.
64. כיתה ליליאופסידה. מקורו של חד-פסיגי. תת-מעמד של לילידה, חלוקה למסדרים.
65. מאפיינים השוואתיים של משפחות הליליציאה, הבצל, חבצלת העמק והאספרגוס, משמעותן.
66. משפחת סחלבים. התפתחות הפרחים ביחס להאבקת חרקים.
67. מאפיינים מובהקים של משפחת הסדג'ים, מאפיינים אקולוגיים וביולוגיים.
68. משפחת בלוגראס. ספירות צומח ומחולל, הדגנים התרבותיים והבראים החשובים ביותר.
69. הכיוונים העיקריים של האבולוציה של צמחים פורחים.
70. צמחים נדירים בסכנת הכחדה

מה לומדת בוטניקה?

הגדרה 1

בּוֹטָנִיקָה- (מיוונית. botane- ירק, ירקות, עשב, צמח) הוא מדע מורכב החוקר צמחים. הוא בוחן באופן מקיף את מקורם, התפתחותם, מבנהם (חיצוני ופנימי), סיווגם, תפוצה על פני כדור הארץ, אקולוגיה (יחסי גומלין ויחסים עם גורמים סביבתיים) והגנה.

כמו מדעים אחרים, לבוטניקה יש פרהיסטוריה משלה. ניתן לאתר את מקורו בימי קדם, כאשר אנשים רק התחילו להשתמש בצמחים לצרכיהם המעשיים (מזון, טיפול, ייצור בגדים, דיור). במשך זמן רב למדי, חוקרי טבע עסקו רק בתיאור צמחים - גודלם, צבעם, מאפיינים של איברים בודדים, כלומר, במשך זמן רב למדי, לבוטניקה היה רק ​​אופי תיאורי. חלק זה של הביולוגיה נוצר במאות ה-17-18 דולר. הניסיונות הראשונים לשיטתיות של עולם הצומח הפכו לתחילת השימוש בבוטניקה בשיטה התיאורית ההשוואתית, שבעזרתה לא רק תוארו צמחים, אלא גם הושוו לפי מאפיינים חיצוניים (מורפולוגיים). עם המצאת המיקרוסקופ נולדה הבוטניקה, ומאוחר יותר, הודות להתפתחות האינטנסיבית של המדע ושיפור הטכנולוגיה המיקרוסקופית, הכיוון הניסוי החל לשלוט.

תמונה 1.

צמחים- הוא מקור ליותר מעשרה חומרים פעילים ביולוגית הפועלים על גוף האדם והחי, במיוחד כאשר הם נצרכים כמזון. מכיוון שצמחים הם חלק בלתי נפרד מחיי האדם, הם הפכו למושא למחקר מקרוב.

כל הצמחים מחולקים לקבוצות גדולות של $2$:

1. צמחים תחתונים, או thalli (thalom);
2. צמחים גבוהים יותר, או צמחי עלים.

צמחים תחתונים כוללים אצות.

צמחים גבוהים יותר כוללים בריופיטים (אזובים וצמחי כבד), פטרידופיטים (פסילופיטים, פסילוטים, זנב סוסים ושרכים), ג'מנוספרמים ואנגיוספרמים.

חזזיות, פטריות וחיידקים נחקרים בנפרד.

הערה 1

בוטניקה מודרנית- מדע רב תחומי המכסה מספר סעיפים: טקסונומיה של צמחים, העוסקת בסיווג של צמחים בהתאם למאפיינים כלליים דומים. הוא מחולק לשני חלקים: פרחים וגיאוגרפיה בוטנית. פרחים חוקרת קהילות צמחים באזור מסוים. גיאוגרפיה בוטנית חוקרת את תפוצת הצמחים על פני הגלובוס.

טקסונומיה של צמחים- הדיסציפלינה הבוטנית העיקרית. היא מחלקת את כל עולם הצומח לקבוצות נפרדות ומסבירה את הקשרים המשפחתיים והאבולוציוניים ביניהן. זוהי משימה ממדור מיוחד בבוטניקה - פילוגניה.

בתחילה, חוקרים עשו שיטתיות של צמחים רק על פי מאפיינים חיצוניים (מורפולוגיים). כיום, לטקסונומיה של צמחים, נעשה שימוש גם במאפיינים הפנימיים שלהם (תכונות של מבנה התאים: הרכבם הכימי, המנגנון הכרומוזומלי, מאפייני הסביבה). מורפולוגיה של צמחים, החוקרת את מבנה הצמחים. מדע זה מחולק למורפולוגיה מיקרוסקופית ולמורפולוגיה מקרוסקופית (אורגנוגרפיה). מורפולוגיה מיקרוסקופית חוקרת את המבנה של תאים ורקמות צמחים, כמו גם אמבריולוגיה. מורפולוגיה מקרוסקופית חוקרת את האיברים והחלקים של הצמחים.

חלקים מסוימים של המורפולוגיה הוחלט להיות מופרדים לדיסציפלינות נפרדות:

• אורגנוגרפיה (חוקרת איברי צמחים),
• פלינולוגיה (שוקלת את המבנה של נבגי צמחים ואבקה),
• קרפולוגיה (עוסקת בסיווג של פירות),
• טרטולוגיה (נושא המחקר - עיוותים ואנומליות במבנה הצמחים),
• אנטומיה של הצמח, החוקרת את המבנה הפנימי של צמחים;
• פיזיולוגיה של הצמח, החוקרת את צורות הצמחים בתהליך האנטוגנזה והפילוגנזה שלהם, כמו גם את התהליכים המתרחשים בצמחים, הגורמים, הדפוסים והיחסים שלהם עם הסביבה. זה קשור קשר הדוק לטקסונומיה.
• ביוכימיה של צמחים, החוקרת את התהליכים הכימיים בצמחים הקשורים לצמיחה והתפתחות.
• גנטיקה צמחית, החוקרת את השינויים הגנטיים בצמחים המתרחשים עם או בלי התערבות אנושית.
• פיטוקנולוגיה, החוקרת את הצמחייה של כדור הארץ, קובעת שינויים דינמיים בטבע, כמו גם את התלות והדפוסים שלהם (צמחייה היא שילוב של כל הצמחים באזור אחד המרכיבים את הנוף;
• גיאובוטניקה, החוקרת מערכות אקולוגיות, כלומר היחסים בין צמחים, בעלי חיים וגורמים בעלי טבע דומם (המכלול כולו נקרא ביו-גאוצנוזיס).
• אקולוגיה של צמחים, החוקרת צמחים ביחס לבית הגידול שלהם וקובעת את התנאים האידיאליים לחיי הצומח.
• paleobotany, החוקרת צמחי מאובנים כדי לקבוע את ההיסטוריה האבולוציונית שלהם.

בוטניקה מסווגת גם לפי מושאי המחקר שלה:

• אלגולוגיה - מדע האצות,
• בריולוגיה, החוקרת טחבים וכו'.
• גם חקר האורגניזמים המיקרוסקופיים בעולם הצומח הופרד לדיסציפלינה נפרדת - מיקרוביולוגיה.
• phytopathology - עוסק במחלות צמחים שעלולות להיגרם על ידי פטריות, וירוסים או חיידקים.

פתק 2

בהתאם לאובייקט הנחקר, זוהו ענפים מיוחדים של בוטניקה: ייעור, מדעי האחו, מדעי הביצות, מדעי הטונדרה ומספר דיסציפלינות דומות.

באופן מסורתי, בוטניקה כוללת מיקולוגיה- מדע הפטריות (מאמצע המאה ה-20 הם החלו להיות מסווגים כממלכה נפרדת), כמו גם ליכנולוגיה - המדע החוקר חזזיות.

נושא לימוד בוטניקה- אלו צמחים, מבנהם, התפתחותם, קשרי המשפחה, אפשרות השימוש הכלכלי הרציונלי שלהם.

בעיות של בוטניקה:

1. לימוד צמחים כדי להגביר את ההתנגדות, הפרודוקטיביות והסיבולת שלהם.
2. זיהוי מיני צמחים חדשים ויישומם.
3. קביעת השפעת הצמחים על גוף האדם.
4. קביעת תפקיד האדם בפיתוח ושימור צמחיית כדור הארץ.
5. ביצוע טרנספורמציה גנטית של צמחים.

שיטות מחקר בבוטניקה:

שיטת תצפית- בשימוש הן ברמה המיקרוסקופית והן ברמה המקרוסקופית. שיטה זו מורכבת מביסוס האינדיבידואליות של האובייקט הנחקר ללא התערבות מלאכותית בתהליכים החיוניים שלו. המידע שנאסף משמש למחקר נוסף.

שיטה השוואתית- משמש להשוואת האובייקט הנחקר עם אובייקטים דומים, ולסווגם, תוך ניתוח מפורט של מאפיינים דומים וייחודיים בהשוואה לצורות הקרובות אליהם.

שיטה ניסיונית- משמש לחקר אובייקטים או תהליכים בתנאים מלאכותיים שנוצרו במיוחד. בשונה משיטת התצפית, שיטת הניסוי מספקת התערבות מיוחדת של הנסיין בטבע, המאפשרת לקבוע את ההשלכות של השפעת גורמים מסוימים על מושא המחקר. ניתן להשתמש בשיטה גם in vivo וגם במעבדה.

ניטורהיא שיטה לניטור מתמיד של מצבם של אובייקטים בודדים ומהלך של תהליכים מסוימים. דוגמנות היא שיטה להדגמה וללמוד תהליכים ותופעות מסוימות תוך שימוש בסימולציה מפושטת שלהם. היא מאפשרת ללמוד תהליכים שקשה או בלתי אפשרי לשחזר אותם בניסוי, או להתבונן ישירות בטבע החי.

שיטה סטטיסטית- מבוסס על עיבוד סטטיסטי של חומר כמותי שנאסף כתוצאה ממחקרים אחרים (תצפיות, ניסויים, מודלים), המאפשר לנתח אותו באופן מקיף ולקבוע דפוסים מסוימים.

פתק 3

בּוֹטָנִיקָההוא מדע החוקר את כיסוי הצומח של פני כדור הארץ בכל הרמות - מולקולרי, תאי, אורגניזמי, אוכלוסיה.

ביולוגיה-מדע של טבע חי. ביוספירה– הקליפה החיה של כדור הארץ, הכוללת את השכבה התחתונה של האטמוספירה, ההידרוספירה, האדמה והשכבה העליונה של הליתוספירה.

אֵקוֹלוֹגִיָה- מדע היחסים של אורגניזמים זה עם זה ועם הסביבה.

שיטות מחקר בביולוגיה: תצפית, ניסוי (ניסיון), מדידה.

ממלכות של אורגניזמים חיים: צמחים, בעלי חיים, פטריות, חיידקים.

סימנים של חיים:

1. אורגניזם חי מורכב מתאי.

2. הרכב כימי דומה (מורכב מאותם יסודות כימיים)

3. חילוף חומרים

4. עצבנות - היכולת להגיב להשפעות סביבתיות

5. צמיחה – עלייה במסה ובגודל

6. פיתוח – השגת תכונות חדשות

7. רבייה - היכולת לשחזר את הסוג של עצמו.

בית גידול- כל מה שמקיף יצור חי. ישנה סביבת יבשה-אוויר, מים, אדמה וגופים של אורגניזמים אחרים.

הקרקע– שכבת האדמה הפורייה העליונה. הנכס העיקרי הוא פוריות- היכולת לספק לצמחים חומרים מזינים.

גורמים סביבתיים מחולקים ל-3 קבוצות:

1. אביוטי – גורמים בעלי טבע דומם (אור, טמפרטורה, לחות, הקלה, תכונות קרקע, מליחות מים)

3. אנתרופוגני - השפעה אנושית על הטבע (כריתת יערות, זיהום, דליפת נפט, ציד,)

ממלכת החיידקים:הם מורכבים מתא אחד, קטנים בגודלם ובעלי צורת גוף קבועה. מכוסה חיצונית בקליפה צפופה, אין גרעין (חומר גרעיני ממוקם בציטופלזמה), לחלקם יש אברונים של תנועה - flagella .

צורת החיידקים היא:

1. כדורי - cocci

2. חיידקים בצורת מוט

3. בצורת פסיק - ויבריוס

4. בצורת ספירלה – ספירילה.

תזונה של חיידקים:

להאכיל על חומרים אורגניים מוכנים עצמם ליצור חומרים אורגניים

אנאורגנית (לדוגמה, כחול-ירוק)

מאורגניזמים מתים

רבייה של חיידקים: מחולק כל 20-30 דקות. בתנאים לא נוחים הם נוצרים מַחֲלוֹקֶת- תא חיידקי מכוסה בקרום מגן צפוף . זוהי הסתגלות לשרוד בתנאים גרועים.

תפקידם של חיידקים:

1. קישור במעגל החומרים. הם מפרקים חומרים אורגניים מורכבים לחומרים פשוטים יותר, שיכולים לשמש שוב את הצמחים.

2. יוצרים חומוס (חיידקים ספרטרופיים)

3. יכול לספוג חנקן מהאוויר ולהעשיר את הקרקע בחנקן. (חיידקי גושים מתיישבים על שורשי הקטניות. חיידקים מספקים תרכובות חנקן לצמחים, וצמחים מספקים פחמימות ומלחי מינרלים לחיידקים. שיתוף הפעולה המועיל הזה של אורגניזמים נקרא סימביוזה. כל הקטניות הן דשנים ירוקים!)

4. חיידקים משמשים לייצור יוגורט וגבינות (חיידקי חומצת חלב)

5. לטיפול בשפכים

6. לקבל תרופות

6. לגרום לקלקול מזון

7. חיידקים פתוגניים גורמים למחלות של צמחים, בעלי חיים, בני אדם (טיפוס, מגפה, כולרה, שחפת, טטנוס, דיפתריה, דלקת שקדים, דלקת קרום המוח, אנתרקס)

מיקרוביולוגיה -מדעי החיידקים

נודול (חיידקים מקבעי חנקן)

על שורשי צמחי קטניות (תורמוס, אפונה, אספסת, שעועית, שעועית)

ממלכת הפטריות

מיקולוגיה -מדע הפטריות.

פטריות משלבות את המאפיינים של הצמחים (צמיחה בלתי מוגבלת, חוסר תנועה, סופגות חומרים אורגניים בספיגה) ומאפיינים של בעלי חיים (אין להם כלורופיל, דופן התא מורכבת מכיטין, הם ניזונים מחומרים אורגניים מוכנים)

פטריות
חד תאי	רב תאי
¾ (שמרים) להתרבות על ידי ניצנים.	עובש	כּוֹבַע
¾ פניציליום (התפטיר מורכב מחוטים מסועפים המופרדים על ידי מחיצות לתאים. נבגים מתפתחים בקצות החוטים בגדילים) ¾ מוקור (ציפוי לבן אוורירי על לחם. התפטיר מורכב מתא מגודל אחד, בקצות התפטיר נוצרים ראשים שחורים עם נבגים - ספורנגיה)	צִנוֹרִי	Lamellar
¾ Boletus ¾ Boletus ¾ לבן ¾ שמן	¾ רוסולה, ¾ חלב אם ¾ שמפיניון ¾ קוקטייל

מִבְנֶה. גוף פטריות - תפטיר (תפטיר), המורכב מחוטים לבנים דקים - gif. גופי פרי מתפתחים על התפטיר.

גוף מניבפטריות כובע מורכבות מגזע וכובע. (ביער אנו אוספים גופי פרי!) בגבעול ההיפאות זהות וצמודות זו לזו, ובגבעול הן יוצרות שתי שכבות: העליונה מכוסה בעור והתחתון. אם השכבה התחתונה של הכובע מורכבת מצינורות, אז פטריות כאלה נקראות צינוריות, אם הן עשויות מצלחות, הן נקראות lamellar. נוצר על צינורות וצלחות מחלוקות -תאים מיוחדים שפטריות משתמשות בהם כדי להתרבות.

¾ טמבל (גורם למחלה בדגנים. החוטים הופכים להיות כמו אש חרוכים)

¾ ארגוט (מחלות של גידולי דגנים. דגנים בריאים הופכים לסגולים, דמויי קרן)

¾ פטריית עצים (הורסת עץ)

¾ דלקת מאוחרת (מחלת תפוחי אדמה, עגבניות (כתמים שחורים וסגולים על עלים ופירות)

¾ לגרום לטחב אבקתי, ריקבון שחור, סרטן

מיקוריזה (שורש פטרייתי)) - סימביוזה של פטריה ועץ. התפטיר שוזר את שורש העץ ומספק לצמח מים ומינרלים, והעץ מספק לפטרייה חומרים אורגניים.

המשמעות של פטריות:

¾ להשמיד שרידים של צמחים ובעלי חיים (במעגל החומרים)

¾ להשתתף ביצירת קרקע

¾ יוצרים מיקוריזה

¾ הם ​​אוכל

¾ משמש באפייה, ייצור יין (שמרים), רפואה (פניציליום)

¾ הם ​​מקלקלים אוכל (מוקור)

¾ לגרום למחלה

ממלכת הצמחים

בוטניקה -מדע הצמחים.

מבנה התא:החלק החיצוני מכוסה בקרום תא צפוף (דופן תא) העשוי מחומר מיוחד - תאית (מעניקה לתאים חוזק), מתחת לקליפה יש קרום דק דק (מסדיר את זרימת החומרים אל התא וממנו, כלומר. מאפשר לחומרים מסוימים לעבור ולא מאפשר לאחרים לעבור דרכם), בפנים התאים מכילים חומר חסר צבע וצמיג הנקרא ציטופלזמה. הגרעין ממוקם בציטופלזמה (מכיל מידע תורשתי). ישנם וואקוולים - בועות מלאות במוהל תאים - מים עם סוכרים, ויטמינים וחומרים אחרים המומסים בתוכם. מוהל תאים עשוי להכיל פיגמנטים - חומרי צבע. בציטופלזמה רק תאי צמחיםיש פלסטידים.

פלסטידים הם:

1. ירוק – כלורופלסטים,המכילים את הפיגמנט הירוק כלורופיל. כלורופלסטים נותנים צבע ירוק לעלים ולפירות ומעורבים בפוטוסינתזה.

2. צהוב, כתום נקראים כרומופלסטים. הם נותנים צבע לפירות, עלי סתיו ועלי כותרת.

3. פלסטידים חסרי צבע – לוקופלסטים. הם מאחסנים חומרים מזינים (לדוגמה, גרגרי עמילן בפקעת תפוחי אדמה)

פלסטידים יכולים להפוך זה לזה: אם גזר שוכב באור במשך זמן רב, אז כרומופלסטים כתומים הופכים לכלורופלסטים ירוקים, אותו דבר קורה עם תפוחי אדמה. פקעת תפוחי האדמה הופכת לירוקה באור כי הלוקופלסטים הפכו לכלורופלסטים.

בין הממברנות של תאים שכנים יש חומר בין-תאי ומרווחים בין-תאיים, אשר מלאים באוויר. אם החומר הבין תאי נהרס (למשל, בעת בישול תפוחי אדמה), אז התאים מופרדים.