Олимпиадная подготовка по ботанике, лекция 2

• Приветствие участников и проверка связи.  

• Демонстрация экрана и проверка работы системы.  

• Обсуждение результатов прошлого теста.  

• Средний балл 50%, медиана 45%, минимальный балл 12.  

• Вопросы, на которые ответили только 1-2 человека.  

• Обсуждение важности темы высших растений.  

• Сравнение с водорослями и филогенетическое дерево.  

• Вопросы о том, как меняется филогенетическое дерево с добавлением вымерших таксонов.  

• Демонстрация теста и обсуждение результатов.  

• Разбор вопросов, на которые ответили неправильно.  

• Вопросы о жгутиках и их типах.  

• Обсуждение жизненного цикла водорослей.  

• Определение типа жизненного цикла и генетической редукции.  

• Примеры и характеристики бурых водорослей.  

• Обсуждение общих характеристик водорослей.  

• Вопросы о хлорофиллах и дополнительных пигментах.  

• Подготовка к основной лекции.  

• Обсуждение жгутиковых стадий спор и тканевого типа дифференциации талома.  

• Жизненный цикл из трех стадий характерен для красных водорослей.  

• Рекомендация решить тест для закрепления материала.  

• Тема лекции: покрытосеменные растения и их систематика.  

• Обсуждение высших растений, их эволюции и палеонтологии.  

• Обзор системы высших растений и их классификации.  

• Высшие растения делятся на махообразных и сосудистые растения.  

• Сосудистые растения имеют развитые ткани, такие как ксилема и флоэма.  

• Вопрос о наличии сосудов у сосудистых растений.  

• Ризоиды и гидроиды выполняют проводящую функцию у мохообразных.  

• Гидроиды проводят воду, а лептоиды органические вещества.  

• Обсуждение проводящих тканей у мохообразных и их аналогов у сосудистых растений.  

• Полновидные, папоротниковидные и семенные растения.  

• Класс хвойных не монофилитичен, а парафилитичен.  

• Обсуждение монофилитичности других групп сосудистых растений.  

• Однодольные и двудольные растения.  

• Двудольные растения не являются монофилитичной группой.  

• Обсуждение эволюции и разнообразия покрытосеменных растений.  

• Вопрос о важности изучения высших растений.  

• Обсуждение, почему высшие растения привлекают больше внимания, чем водоросли.  

• Призыв к студентам предложить свои идеи и примеры важности высших растений.  

• Промышленность включает производство тканей, мебели, лекарств и продуктов питания.  

• Растения, такие как лен и хлопок, используются в производстве тканей.  

• Лекарства и продукты питания также производятся из растений.  

• Океан мало изучен, что делает его похожим на космос.  

• Гидробиологи изучают океан, что вызывает уважение.  

• Пищевая промышленность и строительство также используют растения.  

• Из растений можно получать химические вещества, включая токсины.  

• Аборигены использовали экстракты растений для создания токсичных стрел.  

• В настоящее время токсины из растений не используются в таких масштабах.  

• Обсуждается возможность получения микросхем из растений.  

• Транспортные средства также могут быть связаны с растениями.  

• Примеры использования растений в различных областях.  

• Мохообразные, такие как сфагнум, использовались в медицине и как перевязочные средства.  

• Сфагнум обладает антисептическими свойствами и используется в походах для очистки воды.  

• Вода из сфагновых болот считается чистой благодаря антисептическим свойствам сфагнума.  

• Папоротники и хвощи можно есть, например, в Японии и на Дальнем Востоке.  

• В Японии из хвощей делают блюдо сукуси, а на Дальнем Востоке едят орляк.  

• Растения используются в строительстве и мебельном производстве.  

• Растения, такие как белена, используются для производства лекарств, например, атропина.  

• Атропин действует как блокатор холинорецепторов и используется для лечения различных заболеваний.  

• Лекарственные растения, такие как валериана, имеют сложный состав и требуют тщательного исследования.  

• Яды из растений могут использоваться в исследованиях, например, для изучения работы клеток.  

• Вещества, такие как поклиток и докситак, влияют на микротрубочки и могут применяться для лечения рака.  

• Колхицин из безвременника используется для остановки сборки микротрубочек и может применяться в биологических исследованиях.  

• Лекарства от рака важны, но пока не стоит на них зацикливаться.  

• Микротрубочки важны для расхождения хромосом при делении клеток.  

• Остановка деления клеток может привести к полиплоидным клеткам.  

• Полиплоиды используются для цитологических исследований и селекции.  

• Колхицин применяется для запуска полиплоидизации у растений.  

• Изучение растений требует использования генетических методов.  

• Арабидопсис является типичным модельным организмом.  

• Кукуруза также хорошо изучена, особенно в плане мобильных генетических элементов.  

• Однодольные растения сложно изучать из-за их полиплоидизации.  

• Некоторые споровые растения, такие как селагинелла и азола, хорошо изучены.  

• Мхи, такие как фикометрелла и маршанция, также изучены.  

• Геном и протеом растений изучены в меньшей степени, чем у модельных организмов.  

• Молекулярные данные помогают систематизировать растения.  

• ДНК присутствует у всех живых организмов, что делает её важным инструментом.  

• Систематика растений началась с древних греков и продолжается до сих пор.  

• Тефра была первым античным автором, попытавшимся систематизировать растения.  

• Адамсон и Жюсье внесли вклад в систематику растений в XVIII веке.  

• В XIX веке Браун выделил отделы высших растений, а в XX веке классификация была улучшена.  

• С 1998 года молекулярная филогенетика заменяет морфологические описания.  

• Проект IPG занимается филогенией покрытосеменных растений.  

• Молекулярные данные помогают понять, какие растения можно использовать для производства древесины.  

• Мохообразные сенсулата включают маршанцевые, настоящие мхи и антоцеротовые.  

• Мохообразные имеют особенности, которые будут рассмотрены далее.  

• Метафит преобладает.  

• Для размножения нужна вода.  

• Нет корней, вместо них ризоиды.  

• Нет проводящей ткани, не сосудистые растения.  

• Основная стадия - гаметофит, представлен слоевищем или стебельком с листьями.  

• Листья - выросты, не всегда полноценные органы.  

• Репродуктивные структуры - архегонии и антеридии.  

• Размножение связано с капельной водой.  

• Спорофит подчинен гаметофиту, прикреплен к нему.  

• Типичный жизненный цикл мха.  

• Три отдела: печеночники, антоцеротовые и бриофиты.  

• Печеночники: маршанцы.  

• Бриофиты: политрихам коммона.  

• Антоцеротовые: рот.  

• Маршанцы - сестринская группа настоящих мхов.  

• Эватера - гигроскопичная клетка для рассеивания спор.  

• Включает 6-8 тысяч видов, 350 родов, 70 семейств.  

• Вечное строение, редко листостебельное.  

• Одноклеточные ризоиды, споры созревают в коробочке.  

• Латеры помогают спорам распространяться.  

• Масляничные тела запасают терпеноиды.  

• Отсутствие устиц на коробочке.  

• Многоклеточные ризоиды.  

• Сложно устроенная коробочка.  

• Внешний вид и особенности.  

• Бриофиты включают восемь классов, около 10-12 тысяч видов, 100 семейств и 700 родов.  

• Побеговая организация: листья и стебли дифференцированы, часто с жилками.  

• Масляничных тел нет, коробочка сложная, с перидермой и эпифрагмой.  

• Коробочка с колонкой, разделенной на гнезда.  

• Стенки коробочки часто с устицами.  

• Большинство растений двудомные, сфагнум относится к бриофитам.  

• Классификация мхов сложна и постоянно меняется.  

• Бриофиты считаются прогрессивной группой, несмотря на мнение о тупиковости.  

• Количество видов бриофитов сравнимо с голосеменными и папоротниками.  

• Антоцеротовые мхи включают 150 видов и 5 семейств, имеют специфическое прорастание спор и хлоропласты с переноидом.  

• Переход к обсуждению сосудистых растений.  

• Вопрос для обсуждения: что характерно для современных сосудистых растений?  

• Проводящие ткани важны для сосудистых растений.  

• Сосудистые растения имеют механические ткани и прочную кутикулу.  

• Они достигают успеха в наземной жизни благодаря синтезу лигнина и прочной кутикуле.  

• Гаметофиты у сосудистых растений редуцированы.  

• Формируются сложные структуры для размножения, такие как архегонии.  

• Сосудистые растения способны поддерживать относительное постоянство воды в тканях.  

• Сосудистые растения более разнообразны, чем мохообразные.  

• Выход растений на сушу связан с сосудистыми растениями.  

• В англоязычной литературе их называют спорангиофорами.  

• Спорофиты бриофитов не ветвятся, поэтому их называют спорангиофорами.  

• Джон Уильям Доусон описал древнейшее ископаемое растение псилофитан принципс.  

• Псилофитан был найден в Канаде и датируется силуром и дионом.  

• В геохронологической таблице выделяются эры докембрия и фанерозоя.  

• В фанерозое выделяются палеозой, мезозой и кайнозой.  

• Сосудистые растения известны с силура и массово встречаются в дионите.  

• Первый открытый псилофит назывался псилофитом принципс.  

• Открытие произошло в 1859 году Джоном Уильямом Доусоном.  

• В 1917 году Роберт Кингстон и Уильям Лэнг описали ископаемые растения из Керта-Ринни.  

• Окаменелости из Керта-Ринни сохранились лучше, чем у Доусона.  

• Эти растения состояли из голых вертикальных стеблей с дихотомическими ветвлениями.  

• После этих открытий было обнаружено множество таких растений по всему миру.  

• В краеведческих музеях России часто представлены местные ископаемые растения.  

• Эти растения помогают представить, как выглядели леса миллионы лет назад.  

• Пример: лес средней полосы России 400-350 миллионов лет назад.  

• Самое древнее наземное споровое растение называется эо хасти мело.  

• Найдено в 2004 году, датируется 444-433 миллиона лет назад.  

• Реконструкции этого растения можно найти в интернете.  

• В 1997 году Кендриком и Крейном была предложена первая систематика спорангиофитов.  

• Спорангиофиты отличаются от печеночников и мхов наличием спорангов.  

• Не все спорангиофиты имели полноценные проводящие ткани.  

• Трахеофиты, имеющие проводящую ткань, называются сосудистыми растениями.  

• Большинство ранних спорангиофитов были помещены в порядок слаталисовые.  

• Псилофиты были разделены на два подряда и далее на классы и порядки.  

• Филогенетическое дерево спорангиофитов включает как живые, так и вымершие виды.  

• Добавление новых ископаемых видов может кардинально изменить дерево.  

• Обновленная классификация была опубликована в 2004 году.  

• Хорнеофитопсиды — вымершая группа растений без листьев, корней и сосудистой ткани.  

• Аглафитон маджс — растение с парафитом и спорангами, датируется 410 миллионов лет назад.  

• Риниофиты — большая группа растений, найденных в разных уголках планеты.  

• Оберлемене — вымершее сосудистое растение раннего девона.  

• Кок сионе — переходная форма между бессосудистыми и сосудистыми растениями.  

• Лекофицевые — группа вымерших растений, близких к современным поунам.  

• Ликоподиофиты — отдел растений с листьями.  

• Обсуждение характеристик и особенностей ликоподиофитов.  

• Призыв к зрителям поделиться своими знаниями о ли  

• Разноспоровые растения имеют большие мегаспоры для женского гометофита и маленькие микроспоры для мужского гометофита.  

• Равноспоровые растения имеют одинаковые споры для обоих гометофитов.  

• Эти типы спорообразования встречаются в различных группах растений, включая папоротникообразные и плауновидные.  

• Плауны — многолетние травянистые растения с преобладанием спорофита в жизненном цикле.  

• Они дихотомически ветвятся, имеют мелкие листья и микрофильную линию эволюции.  

• Гометофиты представлены заростком, сперматозоиды двух- или многожгутиковые.  

• В учебниках ботаники выделяют три основных класса плаунов: полушниковые, селегеновые и вымершие липодиофиты.  

• Некоторые авторы выделяют примитивные группы плаунов, такие как псилофиты.  

• Современные исследования показывают, что существует три основных класса вымерших плаунов.  

• Обсуждение вымерших и живых плаунов, относящихся к классу ликоподиопсиды.  

• Некоторые ископаемые формы плаунов остаются неясными и могут быть отнесены к другим группам.  

• Важно начать с известных и изученных плаунов для сравнения.  

• Ликоподиопсиды, или плауны, являются равноспоровыми растениями.  

• Стебель длинный, ползучий, с парафилами, собранными в колоски.  

• Листья без лигулы, что является важным признаком для классификации.  

• Современные плауны имеют листья с лигулой и спорангии на листьях.  

• Листья собраны в стробила, что указывает на прогресс в развитии спорофита.  

• Примеры современных плаунов: поуны и селигеновые папоротники.  

• Вымершие плауны, такие как дрепанта и фициалис, датируются поздним силуром и девоном.  

• Лепитодендроны, или чешуйчатые деревья, были древовидными растениями с вторичной ксилемой.  

• Лепитодендроны достигали высоты до 50 метров и имели листья до 1 метра в длину.  

• Плеоромея, близкий к современным поуникам, встречается в раннем триасе.  

• Росло в пионерных сообществах на минеральных почвах.  

• Возможно, существуют и другие вымершие формы плаунов.  

• В презентации не рассматриваются папоротники, но их жизненный цикл и характеристики важны.  

• В следующий раз будет обсуждаться систематика покрытосеменных растений.  

• Презентация доступна под постом трансляции.