Контрольная работа: по Биологии с основами экологии
3. Зародыш в процессе формирования потребил весь эндосперм. Перисперм сохранился. Примеры: семя амаранта, гвоздики, свеклы сахарной.
4. Сохраняются и эндосперм и перисперм — очень редкий тип семян. Примеры: перец черный, лотос, инбирь.
1.4. К Л А С С И Ф И К А Ц И Я П Л О Д О В
Классификация плодов в учебной ботанической литературе обычно приводится как чисто морфологическая, например плоды раскрывающиеся и нераскрывающиеся, сухие и мясистые, настоящие и ложные т. д. Морфологическая классификация может быть удобна для запоминания, но она столь же далека от эволюционной, как искусственна система растительного мира Линнея была далека от естественной. Здесь дается генетическая классификация, основанная на эволюции гинецея плацентации и эволюции типов плода.
Известно, что гинецей развивался от апокарпного типа к нескольким типам ценокарпного; синкарпному, паракарпному и лизикарпном Соответственно этому эволюционировали и типы плода. Самые примитивные - это листовки различных вариантов. Верхние и нижние плод объединяют коробочки, орешки, ягоды, костянки, семянки, зерновки др. Плоды развивались как сухие или как сочные, мясистые. Последив (ягоды, костянки) приспособлены к распространению семян животные (особенно дтицами), которые поедают мясистые плоды; семена проходят через их пищеварительный тракт и приобретают даже лучшую всхожесть. У многих типов плода имеются сухие и сочные варианты. Человек добавочно ведет селекцию нужных ему вариантов. Наиболее примитивные типы плода у покрытосеменных - простые апокарпные плоды. Все остальные типы - результат последовательной разносторонней эволюции исходного типа плода.
Апокарпные плоды. Самым примитивным из группы апокарпны плодов считается голая верхняя спиральная многолистовка, у которой плодики многочисленные, все они расположены на цветоложе по спирали и каждый из них составлен из одной листовки, т. е. из одной карпеллы, сросшейся своими краями и образовавшей одногнездную верхнюю завязь. Плод чаще многосемянный, раскрывающийся при созревании п брюшному шву от вершины к основанию. Такие плоды у купальницы (Trollius), калужницы (Caltha), представителей семейства магнолиевы (Magnoliaceae).
Одно из характерных явлений эволюции покрытосеменных - так называемая редукция элементов цветка и плода. Она касается главным образом количественной стороны элементов полового воспроизведения Эволюция многолистовки совершалась в разных направлениях. Прежде всего уменьшалось количество листовок - от многих до пяти, трех, двух и, наконец до одной листовки у более совершенных родов, например аконит (Aconitum) с тремя листовками, некоторые виды пиона (Раеоnia) с двумя листовками и живокость (Delphinium consolida) с одной листовкой. Некоторые роды развивались в другом направлении - многолистовка становилась сочной и приторно-сладкой (сочная многолистовка); некоторые плодики ее срастались в крупное соплодие, например,) у тропического высокоценного плодового дерева аноны (Anona squamsa).
Рис.4. Типы сухого плода:
1-листовка, 2-боб, 3-боб в раскрытом состоянии, 4-стручок, 5-стручочек, 6- четкозидный стручок.
2. К Л А С С П А У К О О Б Р А З Н Ы Е .
Класс объединяет в основном наземных членистоногих - пауков, скорпионов и клещей. Лишь немногие виды пауков и клещей вторично приспособились к жизни в воде.
Обычно тело паукообразных состоит из двух отделов - головогруди и брюшка. Однако в пределах класса наблюдаются различия в степени расчлененности тела: у скорпионов головогрудь слитная, а брюшко расчленено на сегменты, у пауков и некоторых клещей ни головогрудь, ни брюшко не сегментированы, а у части клещей все тело цельное. Усиков, столь характерных для других членистоногих, паукообразных нет. На головогруди находится шесть пар ног, из которых две первые участвуют в захвате и измельчении пищи, а остальные четыре пары - типичные ходильные конечности. Брюшко не несет настоящих конечностей, поскольку они или исчезают, или видоизменяются и превращаются в паутинные бородавки, легкие и т. д.
Большинство паукообразных - хищники, имеются также растительноядные и паразитические формы. Питаются в основном полужидкой пищей. В связи с этим передняя кишка имеет расширение - мускулистую глотку, которая служит в качестве насоса. Средняя кишка образует длинные боковые выросты, способствующие увеличению принимаемого количества пищи всасывающей поверхности кишечника. В среднюю кишку открываются протоки пищеварительной железы - печени. На границе средней и задней кишки в кишечник открывается пара слепых трубочек - мальпигиевых сосудов, служащих органами выделения.
Нервная система представлена надглоточным узлом (головной мозг) и брюшной нервной цепочкой, число узлов которой у разных представителей паукообразных зависит от степени расчлененности их тела. Так, у пауков все узлы брюшной нервной цепочки слились в го
ловогрудный узел, а у клещей нет разграничения между головным мозгом и головогрудным узлом.
Из органов чувств у паукообразных имеются органы осязания, органы химического чувства и органы зрения, представленные 1 - 6 парами простых глаз.
Органы дыхания — легкие и трахеи.
Кровеносная система незамкнутая. От трубчатого сердца, расположенного на спинной стороне брюшка, отходят кровеносные сосуды, доставляющие кровь к органам. Обратный ток крови идет по полостям между органами. В легких кровь обогащается кислородом. В сердце она поступает через имеющиеся в нем отверстия с клапанами. Кровь бесцветна.
Паук-крестовик. А – внешний вид; В - схема внутреннего строения:
Паукообразные - раздельнополые животные, часто с хорошо выраженным половым диморфизмом. Оплодотворение внутреннее. При размножении обычно откладывают яйца. Некоторые виды живородящи. Развитие у большинства паукообразных прямое, лишь у клещей с превращением.
Пауки – наиболее многочисленные и широко распространенные представители паукообразных. Их головогрудь и брюшко не расчленены на сегменты и соединены между собой тонким стебельком. Пауки - хищники, питаются преимущественно насекомыми. Первая пара конечностей заканчивается коготком, на конце которого открывается проток ядовитой железы. Вонзая коготки в тело жертвы, паук вводит яд и умерщвляет ее. Питаются пауки разжиженной пищей. Для этого они впрыскивают в жертву секрет слюнных желез, расщепляющий белки и приводящий ее в состояние жидкой кашицы.
На нижней стороне брюшка находятся паутинные бородавки, на которых открываются протоки паутинных желез. Они выделяют секрет, застывающий на воздухе в виде тончайших паутинных нитей. При изготовлении ловчей сети пауки склеивают многочисленные тончайшие паутинные нити в одну. Радиальные нити ловчей сети делаются более толстыми и без клейких капелек, а натянутая на них тонкая спиральная паутиновая нить покрывается капельками клея, к которому прилипают попавшие в сеть насекомые. Паутина обеспечивает пауков не только пищей; из нее они устраивают убежище и плетут кокон, в который откладываются яйца. При помощи летной паутины расселяются молодые паучки. Многие пауки приносят пользу, истребляя вредных насекомых. Примером может служить паук крестовик, устраивающий свои ловчие сети в лесах, садах, под крышами строений и т. д. Самки этого паука крупные, достигают в длину 2 - 2,5 см, самцы - мелкие, длиной около 1 см. На спинной стороне брюшка имеется характерный крестообразный рисунок. В брюшке паука находится до 1000 паутинных желез. Ядовитые для человека пауки - каракурт и тарантул - встречаются в Средней Азии, на Кавказе, в Крыму и Нижнем Поволжье. Укус тарантула болезнен, но не опасен, а укус каракурта очень опасен для человека, верблюдов, лошадей и др.
Скорпионы - самые древние наземные членистоногие, обитающие главным образом в странах тропиков и субтропиков. Встречаются они в Средней Азии, в Крыму и на Кавказе. Длина скорпионов в среднем 5 - 10 см. Первая пара головогрудных конечностей выполняет функцию челюстей, вторая пара, значительно больших размеров, заканчивается клешнями. Они похожи на клешни рака и служат для захвата добычи. Длинное брюшко сегментировано и состоит из двух отделов: широкого и узкого. На конце брюшка имеется пузыревидное расширение с ядовитой железой, протоки которой открываются на конце изогнутого острия - жала. Охотятся скорпионы ночью. Пищей служат насекомые и другие членистоногие. Схватив добычу клешнями, скорпион заносит брюшко над головогрудью и через жало вводит яд, парализующий или убивающий жертву. Укол скорпиона может быть смертельным и для мелких млекопитающих. Для человека он обычно не опасен, но вызывает болезненное состояние. Многие скорпионы живородящи.
Клещи - большая группа мелких паукообразных с разнообразным расчленением тела. Если у пауков ведущую роль в приспособительной эволюции сыграла паутина, то у клещей -небольшие размеры, обеспечивающие широкое расселение их по Земле. У большинства клещей органами дыхания служат трахеи. Мелкие виды не имеют трахей, и дыхание у них происходит через тонкие покровы тела. Ротовые органы грызущего или колюще-сосущего типа.
Образ жизни клещей разнообразен. Многие виды обитают в почве. Они имеют твердый хитиновый панцирь и ротовой аппарат грызущего типа. Почвенные клещи, питаясь гниющими растительными остатками и мицелием грибов, играют положительную роль в почвообразовательных процессах. Некоторые из них служат промежуточными хозяевами ленточных червей - паразитов сельскохозяйственных животных. Немало видов клещей вторично приспособились к жизни в пресных водоемах.
Многие виды клещей паразитируют на растениях, в том числе на сельскохозяйственных. Микроскопически мелкие паутинные клещи, скапливаясь на нижней стороне листьев хлопчатника, картофеля, земляники, малины и других культур, высасывают из них соки при помощи хоботка, что ведет к потере урожая. Есть клещи, которые повреждают зерно, муку и мучные изделия. Ряд видов клещей - паразиты человека и сельскохозяйственных животных. Среди них очень опасны зудни - мелкие округлые клещи с короткими ножками. Просверливая ходы в коже человека и других Млекопитающих, они повреждают ее, вызывая изнурительную болезнь - чесотку.
Еще большее отрицательное значение имеют иксодовые клещи - переносчики возбудителей таких тяжелых заболевании человека и сельскохозяйственных животных, как клещевой энцефалит (воспаление мозговых оболочек), туляремия, бруцеллез, пироплазмоз крупного рогатого скота и др. Это относительно крупные (до 1 см) клещи с округлым телом и длинным хоботком Из них широко распространен таежный клещ -переносчик возбудителя клещевого энцефалита. Взрослые клещи нападают на людей и скот из травы или с кустарников, где обычно подстерегают своих хозяев кровью которых питаются. Насосавшись крови, клещи отваливаются от хозяина и падают на землю. Здесь, в лесной подстилке, самки клещей откладывают яйца. Вышедшие из них личинки сосут кровь ящериц, птиц и мелких млекопитающих. После этого они уходят в почву, где линяют и вновь нападают на животных, но уже на более крупных: белок, зайцев и др. Таким образом, за период развития таежный клещ три раза меняет хозяев.
С иксодовыми клещами ведется упорная борьба, в целях профилактики заболевания энцефалитом людям делают предохранительные прививки, для предупреждения укусов клещами используют специальную одежду и смазывают кожу спугивающими препаратами; обнаруженных во время осмотра одежды и поверхности кожи клещей уничтожают.
3. БИОСФЕРА, ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ, ФУНКЦИИ БИОСФЕРЫ И ОХРАНЫ БИОСФЕРЫ.
В результате сложнейшего эволюционного процесса на Земле сформировалась биосфера - оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой в существенных чертах обусловлены прошлой или современной деятельностью живых организмов.
Термин биосфера (от греч. биос - жизнь, сфер - шар) введен в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом. Целостное учение о биосфере и протекающих в ней процессах было создано и развито в 30-х годах акад. В.И. Вернадским (1863 - 1945). В.И. Вернадский рассматривал совокупность живых организмов Земли - «живое вещество» - как единый всеобщий фактор, который вовлекает в круговорот косную материю планеты, аккумулирует энергию Космоса и преобразует ее в энергию земных процессов.
Биосфера - совокупность биогеоценозов Земли - представляет собой огромную экологическую систему. Биологический компонент биосферы - живое вещество, абиотические компоненты - часть земной коры и атмосферы; они связаны между собой сложными биохимическими процессами перераспределения вещества и энергии. Границы жизни, следовательно, являются и границами биосферы.