Матеріали для підготовки до практичного заняття

"СИСТЕМАТИКА ВИЩИХ РОСЛИН (СПОРОВИХ і ГОЛОНАСІННИХ)"

Царство рослин налічує понад 500 тисяч видів. Усі рослини поділяються на 2 великі групи:

1).нижчі рослини, або сланюваті (таломні).

2). вищі рослини, або листостеблові.

Підцарство Вищі рослини поділяється на 2 групи:

1. Вищі спорові (мохи, хвощі, плауни, папороті),

2. Вищі насінні (голо- та покритонасінн).

Статеве розмноження не захищене від дії факторів навколишнього середовища, залежить від води, тому гаметофіт як правило невеликого розміру (крім Мохоподібних), часто незелений і потребує симбіозу з іншим організмом.

Вищі рослини – це новий етап еволюційного розвитку рослинного світу. У них виробилось багато різноманітних властивостей, пристосувань до життя у різних умовах суходолу. Із вищих рослин найбільшого розвитку і пристосування до наземного способу життя досягли покритонасінні рослини.

У процесі тривалої еволюції сформувались вегетативні органи: корінь та пагін і змінені та пристосовані до наземного середовища органи розмноження. Велика поверхня стикання із зовнішнім середовищем досягалась великим галуженням надземної і підземної частин. Ускладнилась анатомічна будова, формуються тканини. Розвинулась покривна тканина, яка захищає рослину від зайвого випаровування. Внаслідок необхідності подачі води і мінеральних солей до надземних органів і зворотного відтоку органічних речовин з листків в усі інші органи рослин сформувалась провідна тканина. А із збільшенням фотосинтезуючих органів (листків) розвинулась асиміляційна тканина. Формуються також запасні, механічні й інші тканини.

Для вищих рослин характерним є чітко виражене чергування двох поколінь: статевого (гаметофіту) і безстатевого (спорофіту). Спорофіт у них поступово зайняв домінуючий стан над гаметофітом. Лише у мохоподібних переважає гаметофіт над спорофітом.

Отже, характерні ознаки вищих рослин є:

- Наявність більш або менш добре розвинутих вегетативних органів.

- Мають спеціальну систему провідних тканин та механічних елементів.

- Правильне ритмічне чергування поколінь.

- Відсутність додаткових пігментів у клітинах.

- Наявність багатоклітинного жіночого статевого органа (архегонія).

Вищі спорові рослини поділяють на безсудинні (мохи) та судинні (плауни, папороті, хвощі).

Вищі спорові рослини включають відділи Мохоподібні, Плауноподібні, Хвощеподібні, Папоротеподібні.

В життєвому циклі вищих спорових рослин спостерігається чергування двох поколінь: спорофіту і гаметофіту, це означає, що в їх життєвому циклі чергуються особини нестатевого і статевого поколінь і відповідні способи розмноження.

Життєвий цикл – період між одн фазами розвитку двох чи більшої кількості однакових поколінь. Він забезпечує безперервність життя. Cпорофіт (нестатеве покоління) – спорангії (нестатеві органи) – спори (нестатеві клітини). Гаметофіт (статеве покоління) – гаметангії (статеві органи) – гамети (статеві клітини).

Гаметангії

Антеридії  ♂

Архегонії ♀

Домінує те покоління, яке представлене зеленою рослиною. У мохів домінує гаметофіт, у папороті, хвощів, плаунів – спорофіт.

ВІДДІЛ МОХОПОДІБНІ

Мо́хи, Мохоподібні (лат. Bryophyta) — група вологолюбних наземних, рідше водяних рослин простої будови. Квіток чи насіння не мають. У життєвому циклі фаза гаметофіту переважає над спорофітом. Переважно багаторічні рослини, що характеризуються груповими формами росту (дерновники, куртини, подушки). Відомо більше 25 тис. видів на всій земній кулі. За деякими системами виділяється 5 надкласів, які в свою чергу поділені на 8 класів.

Наука, що вивчає мохи, називається бріологією.

Будова та загальні характеристики

Окрім статевого розмноження гаметофіт мохоподібних виконує функції живлення, водопостачання та фотосинтезу. У різних груп він має, відповідно, різну будову. Гаметофіт моху являє собою більш-менш вертикальне несправжнє стебельце (каулідій) з дрібними несправжніми листками-філідіями без справжніх коренів, або слань (талом) з ризоїдами. Провідна система мохоподібних проста, трахеїди та судини відсутні. На гаплоїдному гаметофіті розвиваються чоловічі (антеридії) та жіночі (архегонії) статеві органи. Диплоїдний спорофіт (спорогон) дуже редукований, найчастіше паразитує на гаметофіті. Він побудований із спороносної коробочки і ніжки з гаусторієм, яким присмоктується до гаметофіта. Будова спорогону, як і будова гаметофіту, має систематичне значення при визначенні мохів. У коробочці (утворюється після запліднення на жіночому гаметофіті) після редукційного поділу утворюються спори.

Із одноклітинної спори розвивається тільки статеве покоління, або гаметофіт. Із спори проростає первинна нитка – протонема, на якій закладається одна або декілька бруньок. Вторинна протонема розвивається у результаті регенерації клітин гаметофіту або спорофіту.

Органи статевого розмноження на рослині розташовуються групами. Зазвичай групи гаметангіїв додатково захищені листоподібними утворами. Вони можуть знаходитись на спеціальних підставках, або бути зануреними у талом. Антеридії, наприклад, можуть розташовуватись разом із стерильними нитками-парафізами, що запобігають їх злипанню.

Антеридії мають вигляд видовжених або округлих мішечків з одношаровою оболонкою на ніжці. Всередині антеридію утворюються дводжгутикові сперматозоїди.

Архегоній мохоподібних у типовому випадку має пляшкоподібну, або колбоподібну форму із звуженою шийкою та розширеним черевцем, де розташовується крупна яйцеклітина. У каналі шийки над яйцеклітиною знаходиться черевна канальцева та декілька шийкових канальцевих клітин. При дозріванні архегонію канальцеві, шийкові та черевна клітини ослизнюються та на їх місці утворюється вузький канал, яким сперматозоїди потрапляють до яйцеклітини.

Спорофіт (спорогон) складається з одного спорангію (коробочки), який розташований на тонкій ніжці. У нижній частині ніжка переходить у так звану стопу, за допомогою якої спорофіт з’єднується з гаметофітом. Коробочку зазвичай закриває верхня, видозмінена частина архегонію – ковпачок (каліптра). У деяких мохоподібних спорофіти можуть бути цілком занурені у тіло гаметофіту, у інших – піднімаються на особливих виростах пластинчатого талому, у деяких мають форму стручка.

Розмноження та цикли розвитку

Мохи мають вегетативне, нестатеве та статеве способи розмноження. Так як у життєвому циклі чергуються гаплоїдний гаметофіт та диплоїдний спорофіт, а мейоз відбувається при поділі спор, для мохоподібних характерний гаплодиплофазний життєвий цикл із споричною редукцією.

Вегетативне розмноження забезпечується відривом частини талому і подальшим її проростанням протонемою у новий гаметофіт. У видів роду маршанції (Marchanta), наприклад, спостерігається утворення на пластинці талому спеціальних виводкових кошиків із так званими виводковими бруньками, що змиваються водою на субстрат і там проростають.

Нестатеве розмноження забезпечується спорами. Статеве розмноження забезпечується чоловічими та жіночими статевими органами (гаметофітом).

Спора, потрапивши у вологе середовище, проростає і формує протонему. На стадії проростання протонему можна сплутати із зеленими нитчатими водоростями. З цієї нитки розвивається у подальшому талом рослини (гаметофіт). Органи статевого розмноження — архегонії (жіночі) й антеридії (чоловічі) утворюються на дорослому гаметофіті, зазвичай на верхівці. Часто жіночі і чоловічі органи дводомно формуються на окремих рослинах, проте є і однодомні рослини. Для забезпечення запліднення обов’язково потрібна вода, оскільки сперматозоїди рухливі, вони тільки у рідкому середовищі можуть проникнути в архегоній.

Класифікація мохів

Перші спроби класифікації мохів базувались на відмінах у будові талому. Так виділились групи антоцеротових мохів (клас Anthocerotopsida), печіночників (клас Marchantiopsida) та листкостеблових мохів (клас Bryopsida). На сьогодні, за різними даними, вчені виділяють від 3-х до 8-класів у складі відділу Мохоподібних (Bryophyta).

Мохи поширені майже повсюдно, від тропіків і до полярних областей, але нерівномірно. У тропічних регіонах — переважно в горах. Незначна кількість видів росте в посушливих місцях, наприклад у степах. Деякі види ведуть епіфітний спосіб життя на корі дерев або у воді. Основна ж маса видів зосереджена у вологих місцях північної півкулі, в районах з помірним і холодним кліматом. Помітна роль належить мохоподібним в утворенні рослинного покриву.

Попри приуроченість до вологих місцезростань, мають здатність переносити тривале пересихання.

Мохоподібні – бріофіти (бріологія – наука про мохи) – вищі спорові рослини, багаторічні, дрібні (2-50 мм) живуть в помірному та холодному поясах, в тропіках, в гірських районах, сухих степах і пустелях. Мохи є : зелені зозулин льон (звичайний), маршанція; білі а) торф’яний мох (сфагнум). Деякі з мохів протягом років можуть зберігати життєздатність знаходячись у висушеному стані. В життєвому циклі мохів є чергування двох поколінь:, домінує гаметофіт. Мохи нерозчленовані, погано захищені від нестачі вологи. Невелика висота стебла обумовлена недостатньою ризоїдів як водопоглинаючого органа (відсутність справжніх судинних тканин), а також

відсутністю добре розвиненої механічної тканини.

Зозулин льон звичайний

Будова гаметофіту. Вегетативне тіло представлене сланню, що складається з стебла і листків, коренів немає, є ризоїди – вирости поверхневих клітин тіла. Стебло покрите шкірочкою, під нею механічна тканина, далі в глибину основна, і в центрі примітивний провідний пучок. Стебло невелике (30-40 мм), трав’янисте, пряме, нерозгалужене, густо вкрите сидячими лінійно-ла4нцетними листками.

Листки дрібні, лускаті, на чоловічих екземплярах листки більші, сидять густіше і мають червонуватий колір. Зозулbн льон – дводомна рослина, бо чоловічі і жіночі статеві органи містяться на різних рослинах. Ризоїди виконують функції кореня: утримання рослини в ґрунті та всисання з нього розчинів поживних речовин. Але на відміну від коренів, ризоїди не мають тканин.

На верхівці стебла чоловічої особини формуються антеридії, у яких дозрівають сперматозоїди; на верхівці стебла жіночої особини формуються архегонії, де дозрівають яйцеклітини. Запліднення відбувається за участю вологи, ранньою весною. Сперматозоїд проникає до яйцеклітини за допомогою води і відбувається запліднення. З заплідненої яйцеклітини виростає спорофіт: він складається з стопи, стеблоподібної ніжки і коробочки, що накрита кришечкою. В коробочці містяться спорангії, в яких достигають спори. Коробочка має спеціальне пристосування до розсіювання спор.

Кришечка з коробочкою з’єднана зубчиками, які в суху погоду відчиняються назовні і цим самим відкривають вихід дозрілим спорам. Спора падає на землю і починає проростати, утворюючи протонему – тонкі розгалужені нитки, які мають верхівкову бруньку, з якої виростають дорослі рослини моху. Зозулин льон – рослина багатолітня, тому на другий рік на чоловічих і жіночих рослинах утворюються антеридії і архегонії. За характером живлення – автотрофи (фотосинтез в хлоропластах). Зозулин льон може вбирати води в 4 рази більше за власну масу.

Практичне значення зеленого моху незначне, часом його використовують, як підстилку для тварин. Може спричинити заболочення лісу.

Сфагнум (білі мохи – сфагнові) – торф’яний мох

Одержав таку назву, бо бере участь в утворенні торфу, а білий – бо в сухому стані він забарвлений в білий, або ясно-зелений колір. В Україні – 30 видів. Будова гаметофіту – стебло (10-15 см) галузисте, вкрите листочками, коренів і ризоїдів сфагнум немає, прикріплюється нижньою частиною стебла. Росте він верхівкою і в міру росту нижня частина стебла відмирає.

Листки сфагнуму складаються з 2-х типів клітин – одні клітини довгі і вузькі, заповнені хлорофілом (хлорофілоносні, здатні до асиміляції (фотосинтез)), між ними розміщені великі овальні, мертві клітини з тонкими стінками і великими порами. Мертві клітини заповнені водою, а при висиханні повітрям (робляться білими). За допомогою листків, сфагнум вбирає воду як губка (в 25 разів більше за свою масу).

Сфагнум – однодомна рослина (чоловічі і жіночі органи на одній рослині). Процес запліднення відбувається ранньою весною при наявності води. З зиготи виростає спорофіт, що являє собою ніжку з кулястою коробочкою. Спора випадає на ґрунт і проростає, утворюється протонема з ризоїдами, в дорослої рослини їх нема. Бруньки протонеми дають нову особину гаметофіт.

Пристосування до виживання на суші: 1. вбирають атмосферну вологу усією поверхнею тіла. 2. здійснюють фотосинтез за будь-яких умов, навіть у темряві печер. 3– висихають до повітряно-сухого стану, залишаючись живими.

Утворення торфу: сфагнум росте верхівкою (2-3 мм на рік), а нижня частина поступово відмирає. Відмерлі частини занурюються у воду. Оскільки у болотяній воді обмаль кисню. Сфагнум виділяє кислоти, які вбивають мікроорганізми, тому відмерлі частини не перегнивають. Осідає на дні боліт протягом 70 і навіть 1000 років, пресуються і утворюють торф. Швидкість відкладання торфу незначна. За 10 років виникає шар 1 см. Кисле середовище торфу перешкоджає розвитку грибів і бактерій. Все, що потрапляє в торф, консервується в ньому. Значення торфу в практичній діяльності: будівельний матеріал (пресовані плити) – теплоізоляційний матеріал; хімічна сировина (для виробництва пластмас, спиртів, фарб, лаків, карболової і оцтової кислот); добриво, підстилка для тварин, паливо, перев’язочний матеріал (сфагнол – протигнійна речовина), консервуючий та упаковуючий матеріал при транспортуванні фруктів, овочів, м’яса. Цінний матеріал для дослідження пилка різних рослин.

Значення мохів в природі і житті людини. Оселяється там, де рослини були відсутні, вид кислоти, цим руйнують скелі, утворюють ґрунт на якому оселяються інші рослини. Тварини мохами не живляться, тому збільшується їхнє накопичення, вміст перегною. Суцільний шар в лісах, тундрі, пререшкоджає випаровуванню води, сприяє її зберігання в ґрунті. Часто це призводить до заболочення. Розростання мохів затруднює аерацію ґрунту, скорочують площу орних земель. Можуть самозапалюватись, що спричиняє лісову пожежу. На заболочених ґрунтах рослини не ростуть, бо мало кисню і азотних солей. Мають здатність накопичувати радіоактивні речовини. Мохи – рослини геологи (мідь). Мохи запобігають ерозії ґрунтів.

ВІДДІЛ ПЛАУНОПОДІБНІ

Плаун булавовидний (Lycopodium сlаvаtum L.), місцеві назви - лікоподій, дереза, плавун тощо. Багаторічна, трав'яниста, вічнозелена спорова рослина родини плаунових (Lycopodiaceae) (30-50 см заввишки). Стебло повзуче, довге (до 1 м), вкорінюється, з висхідними короткими пагонами, густо вкритими листками. Стебло й гілочки циліндричні з неправильно дихотомічним галуженням. Листки чергові, відхилені, дрібні, лінійно-ланцетні, загострені в довгий, білий, ламкий волосок, майже цілокраї, серпоподібно зігнуті догори.

Спороносні колоски циліндричні (2-4 см завдовжки), зібрані звичайно по два, рідше по три-чотири, на довгих ніжках, на яких рідко розміщені тонкі листочки із зубчастими краями. Спорангії в колосках розміщені у пазухах споролистків.

Плаун булавовидний росте в мішаних лісах. Тіньовитривала рослина. Спороносить у липні - серпні. Поширений на Поліссі, в північній частині Лісостепу, в Карпатах. Райони заготівель: Волинська, Житомирська, Ровенська, Львівська, Тернопільська, Чернігівська області, Карпати й Закарпаття. Запаси сировини значні, але останнім часом вони зменшуються у зв’язку з вириванням кущів для декоративних цілей.

У медичній практиці використовують спори плауна булавовидного, а також траву плауна-баранця.

Плаун баранець (Lycopodium selago L. [Huperzia selago (L.) Bernh. ех Sсhrаnk et Mart.]). Багаторічна, трав'яниста, вічнозелена спорова рослина. Невисока (5-25 см), з піднятими стеблами і гострими відстовбурченими листками. Зростає в хвойних і мішаних лісах. Тіньовитривала рослина. Поширена на Поліссі і в Карпатах.

ВІДДІЛ ХВОЩЕПОДІБНІ

Хвощ польовий (Equisetum arvense L.), місцеві назви - сосонка польова, хвойка, тінички. Багаторічна трав'яниста рослина родини хвощевих (Equisetaceae) (15-40 см заввишки) з бурувато-чорним, розгалуженим кореневищем, у вузлах якого утворююся кулясті бульбочки. Стебла двох типів: спороносні і безплідні. Спороносні пагони рожевобурі, соковиті, нерозгалужені, членисті, листки розміщені кільцями, зростаються між собою, утворюючи дзвоникоподібно потовщені піхви, що мають 8-10 чорно-бурих зубців. Спороносні пагони з'являються рано навесні і несуть на верхівках яйцеподібно-циліндричні колоски з спорофілами, у спорангіях яких утворюються спори. Після дозрівання спор спороносні пагони відмирають і рослина розвиває безплідні зелені пагони (7-50 см заввишки) .

Безплідні пагони прості або розгалужені, з 6-12 ребрами і косо догори спрямованими багатогранними гілочками. Верхівки стебел без гілочок. Піхви вузькодзвоникуваті, знизу ясно-зелені, зверху з темно-бурими трикутноланцетними зубцями і білою облямівкою на них. Хвощ польовий росте в мішаних і листяних лісах як бур'ян на лісокультурних площах, лісосіках, розсадниках. Світлолюбна рослина. Спороносить у березні - квітні.

У медичній практиці пагони хвоща використовують як сечогінний, протизапальний засіб.

ВІДДІЛ ПАПОРОТЕПОДІБНІ

Папороть чоловіча, Дріоптерис чоловічий (Dryopteris filix-mas (L.) Schott). (Aspidium filixmas Sw.). Місцеві назви - папороть, глистник, іванове зілля тощо. агаторічна трав’яниста рослина родини багатоніжкових (Polypodiaceae) (50- 100 см заввишки) з горизонтальним або косим, товстим, коротким кореневищем, на якому щільно розміщені залишки черешків, суцільно вкриті бурими плівчастими лусками. Надземного стебла немає. Листки (вайї) великі (50-100 см), зібрані біля кореневища у вигляді пучка, що лійкоподібно розходиться. Черешки короткі, товсті, еластичні, густо вкриті разом з головною жилкою великими ланцетними рудуватими лусками. Пластинки листків довгасто-овальні, двічі перисті. Частки першого порядку лінійно-ланцетні на коротких черешках, глибоко перисторозсічені, з довгастими тупими на верхівці, косозубчастими частками другого порядку.

Купки спорангіїв (соруси) завжди з помітними покривальцями, що довго зберігаються; вони зближені, але не зливаються, розташовані в два ряди по боках середньої жилки.

Соруси великі, округлі, прикриті округло-ниркоподібним, звичайно голим покривальцем, у центрі вдавленим. Спори ниркоподібні.

Папороть чоловіча росте в листяних і мішаних лісах, на узліссях вільшняків. Рослина тіньовитривала. Спороносить у червні - липні. Поширена майже по всій Україні. Заготовляють у Закарпатській, Львівській, Івано-Франківській, Чернівецькій, Тернопільській, Волинській, Рівненській, Київській, Житомирській і Чернігівській областях. Запаси сировини великі.

Лікарська, отруйна і декоративна рослина. У науковій і народній медицині використовують кореневище дріоптериса як глистогінний засіб для вигнання солітерів. Ним виганяють бичачих, свинячих і карликового ціп’яків.. 3 кореневищ виготовляють глистогінний препарат філіксап. Слід пам’ятати, що кореневища Чоловічої папороті отруйні, лікуватись ними потрібно під наглядом лікаря і тільки за його рекомендаціями.

Дріоптерис чоловічий досить декоративна рослина. Рекомендується для насаджень під деревами, на узліссях, уздовж берегів водойм, на вогких місцях у парках і лісопарках, на кладовищах. Із сільськогосподарських тварин поїдається тільки козами.

Лікувальні властивості близьких видів дріоптериса чоловічого ще не зовсім вивчені, тому слід збирати тільки кореневища дріоптериса чоловічого. Заготовляють їх восени (вересень - жовтень) або рано навесні (квітень), викопуючи лопатою, копачкою. Обтрусивши землю, секатором або ножем обрізують листки, корені та мертві частини кореневища. Великі кореневища розрізають начетверо (вздовж і впоперек), короткі - тільки впоперек. Сировину пров’ялюють протягом кількох днів під відкритим небом, потім сушать у печах або сушарках при температурі не вище 40°. Зберігають у сухих, добре провітрюваних приміщеннях протягом двох років. Потребує бережливого використання.

ВІДДІЛ ГОЛОНАСІННІ

Відділ ГОЛОНАСІННІ (PINOPHYTA) в сучасній флорі налічує близько 800 видів рослин. Це дерева і чагарники (трав'янистих форм немає) з добре розвиненими кореневою системою, стеблом і листям. Галуження моноподіальне. Листя переважно у вигляді голочок-хвоїнок чи лусочок. Більшість з них – вічнозелені рослини. В стовбурі, листі присутні смоляні ходи. На коренях формують мікоризу (співжиття з грибами).

Найважливішою особливістю Голонасінних є розмноження насінням – багатоклітинними утвореннями із запасом поживних речовин (а не одноклітинними спорами, як у Вищих спорових). У Голонасінних гаметофіт сильно редукований, спорофіт переважає в життєвому циклі. Жіночий гаметофіт розвивається на спорофіті у складі насінного зачатка. З насінного зачатка утворюється насіння. Чоловічий гаметофіт розвивається з мікроспори і називається пилковим зерном.

СУЧАСНІ ВИДИ ВІДДІЛУ ГОЛОНАСІННІ ПОДІЛЯЮТЬ НА 4 КЛАСИ: Саговники, Гнетові, Гінкгові і Хвойні.

Хвойні (Coniferophyta, Coniferopsida, Coniferales) — найчисельніші і найпоширеніші сучасні голонасінні рослини. Це підвідділ, клас та ряд відділу Streptophyta царства Зелені рослини. За зовнішнім виглядом – це дерева і кущі різних розмірів: від карликових сосен (1 м) до гігантських дерев (секвойя – 100 м).

Листки (хвоя, звідки і походить назва класу) мають вигляд голок. Голки у поперечному перерізі округлі або ребристі, або нагадують плоскі видовжені луски. Невелика площа листків та особливості їхніх продихів (вони заглиблені у товщу листка) забезпечують майже повне припинення випаровування вологи взимку. У корі та деревині хвойних є багато канальців, які називаються смоляними ходами, вони заповнені густою рідиною – живицею. При ушкодженні стовбура на його поверхні швидко з’являються краплі клейкої живиці, яка затягує рану.

До хвойних належать сосна, ялина, ялиця, модрина, туя, ялівець, тис, кедр, кипарис, секвоя.

Сосна звичайна (Pinus sylvestris L.) - високе 25-50 м. дерево родини соснових (Pinaceae), займає майже третину лісів України (в основному на Поліссі). Дерево з конусоподібною або пірамідальною кроною і моноподіальним, кільчастим гілкуванням.

Оскільки це світлолюбиве дерево, нижні його гілки відмирають, очищаючи стовбур. У сприятливих умовах висота сосни досягає 40 м, а діаметр - 1-1,5 м. Дерева, що виросли в густому лісі, мають стрункі, майже циліндричні стовбури і невеличку, високопідняту крону з тонкими гілками. Кора червонувато-бура, лускувата. Молоді пагони зеленуваті, пізніше - жовтувато-сірі. Укорочені пагони несуть дві хвоїнки 4,5-7 см завдовжки, зверху випуклі темно-зелені, знизу - жолобчасті, загострені, часто скручені, що тримаються 3-5 років.

Рослина однодомна. Чоловічі шишечки колосоподібно зібрані при основі молодих видовжених пагонів, містять велику кількість лусок, які мають по два пиляки. У верхній частині молодих пагонів з’являються червонуваті поодинокі жіночі шишечки. Вони складаються з насінних лусок, які сидять у пазухах слаборозвинутих покривних лусок. Кожна насінна луска містить два насінних зачатки. Запліднення відбувається через рік після запилення.

Сосна звичайна є основною лісоутворюючою породою в Українському Поліссі. Створює чисті і мішані ліси. Світлолюбна, морозостійка рослина. Запилюється у травні. Поширена на Поліссі, в північній частині Лісостепу, зрідка на піщаних терасах рік північної частини Степу. Вона займає близько 35% державного лісового фонду України. Основні райони заготівлі - Житомирська, Волинська, Ровенська і Львівська, частково Київська, Чернігівська області.

До представників родини соснові належить Сосна має близько 100 видів, у флорі України є шість видів. У культурі, в Україні вирощується близько 35 видів. Шишки (жіночі) достигають протягом двох-трьох років і не розсипаються. Майже всі види сосни досить світлолюбні, швидкорослі, невибагливі до грунту. Вони утворюють великі площі лісів, чисті (бори), в яких ростуть лише сосни, або в суміші з дубом (субори) та іншими породами. Деревина багатьох видів сосни високо цінується, її широко застосовують на

різні потреби.

Сосна звичайна (Pinus sylvestris L.) - високе 25-50 м. дерево родини соснових (Pinaceae), займає майже третину лісів України (в основному на Поліссі). Дерево з конусоподібною або пірамідальною кроною і моноподіальним, кільчастим гілкуванням.

Оскільки це світлолюбиве дерево, нижні його гілки відмирають, очищаючи стовбур. У сприятливих умовах висота сосни досягає 40 м, а діаметр - 1-1,5 м. Дерева, що виросли в густому лісі, мають стрункі, майже циліндричні стовбури і невеличку, високопідняту крону з тонкими гілками. Кора червонувато-бура, лускувата. Молоді пагони зеленуваті, пізніше - жовтувато-сірі. Укорочені пагони несуть дві хвоїнки 4,5-7 см завдовжки, зверху випуклі темно-зелені, знизу - жолобчасті, загострені, часто скручені, що тримаються 3-5 років.

Рослина однодомна. Чоловічі шишечки колосоподібно зібрані при основі молодих видовжених пагонів, містять велику кількість лусок, які мають по два пиляки. У верхній частині молодих пагонів з’являються червонуваті поодинокі жіночі шишечки. Вони складаються з насінних лусок, які сидять у пазухах слаборозвинутих покривних лусок. Кожна насінна луска містить два насінних зачатки. Запліднення відбувається через рік після запилення.

Сосна звичайна є основною лісоутворюючою породою в Українському Поліссі. Створює чисті і мішані ліси. Світлолюбна, морозостійка рослина. Запилюється у травні. Поширена на Поліссі, в північній частині Лісостепу, зрідка на піщаних терасах рік північної частини Степу. Вона займає близько 35% державного лісового фонду України. Основні райони заготівлі - Житомирська, Волинська, Ровенська і Львівська, частково Київська, Чернігівська області.

Сосна розмножується за допомогою насіння. У кожній лусочці шишки є по дві насінини, які лежать там відкрито. Тому сосна належить до голонасінних. Навесні на молодих гілках цієї рослини помітно маленькі шишечки. Одні з них зеленувато-жовті (жіночі шишки) і зібрані тісними групами біля основи молодих пагонів. Інші — червонуваті, одиночні (чоловічі — стробіли). Кожна шишка складається з осі та лусок (спорофілів). На лусках зеленуватих шишок розвиваються по два пилкові мішечки. В них дозріває пилок. Оболонка кожного пилка має два пухирці, заповнені повітрям. Такі пилки вітер розносить на значні відстані. Червонуваті шишки розміщені на тих самих деревах, що й зеленувато-жовті. Але вони містяться на верхівках молодих гілок. На лусках червонуватих шишок розвиваються насіннєві зачатки, по два на лусці. Дозрівши, пилок висипається, і його підхоплює вітер. Запилення здійснить той пилок, що перенесеться на пилковходи насіннєвих зачатків. Після запилення насіннєвих зачатків луски червонуватих шишок замикаються і склеюються смолою. В пилку утворюються чоловічі гамети, а в насіннєвих зачатках — жіночі. Запліднення відбувається в насіннєвих зачатках закритих шишок. Із зиготи розвивається зародок, а з усього насіннєвого зачатка — насінина; шишки ростуть і дерев’яніють. Спочатку вони зелені, а потім коричневі.

Насіння у сосни дозріває через півтора року після запилення, а висипається з шишок майже через два роки. В насінні голонасінних рослин є тканина, що містить запас поживних речовин. Ця тканина оточує зародок.

Насіння сосни має плівчасті крильця, завдяки яким воно розповсюджується вітром. Але у насіння деяких сосен крилець немає. Насіння сосни сибірської (”кедрової сосни”) називають кедровими горішками.

Ялиця біла (Abies alba Mill.) (A. pectinata Lаm. et DC.). - Високе дерево (25-40 м) родини соснових (Pinaceae) з вузькоконічною загостреною кроною, що низько спущена до землі. В густих лісостанах крона високо піднята, стовбур циліндричний з гладенькою тонкою темно-сірою корою.

Пагони довгі, гладенькі, сірі з дворядно розміщеною хвоєю. Хвоя плоска (20-30 мм завдовжки, 1,5-1,8 мм завширшки), тупа, з двома білими смугами зісподу, тримається протягом трьох-п’яти років. Чоловічі шишечки овальні (5-8 м завдовжки), поодинокі, розміщені у верхній частині торішніх пагонів. Жіночі шишечки зеленуваті, містять численні насінні і покривні луски, розміщені в нижній частині торішніх пагонів. Стиглі шишки прямостоячі, циліндричні (10-15 см завдовжки і 2,5-4 см завширшки), бурі, покривні луски їх довші за пасінні і виступають у вигляді гострячка. Після достигання шишки розсипаються, на пагонах залишаються лише їх стрижні.

Насіння (6-8 мм завдовжки) з довгим крилом, бальзамічним запахом. Одна з основних на Україні гірських лісоутворюючих порід, зрідка трапляється і на рівнині, утворює чисті й мішані лісостани з буком та іншими листяними породами.

Тіньовитривала, вибаглива до вологості повітря рослина. Запилюється у травні. Поширена в Карпатах, зрідка па рівнині в південно-західних районах у вигляді острівних місцеположень. Займає близько 1,4% державного лісового фонду України. Райони заготівель - Львівська, Івано-Франківська, Чернівецька, Закарпатська області. Запаси сировини незначні.

Смолоносна, ефіроолійна, деревинна, лікарська, вітамінозна, медоносна, танідоносна і декоративна рослина. З дерев ялиці білої добувають дуже цінну живицю. Смоляні ходи знаходяться в корі.

З хвої, гілок і шишок ялиці одержують цінну ефірну олію. Ялицеву ефірну олію використовують у парфумерній і лікеро-горілчаній промисловості, з неї виготовляють технічну камфору, яку використовують при виробництві целулоїду. 3 хвої ялиці виготовляють також концеитрат протицинготного вітаміну С. Як декоративна рослина рекомендується для поодиноких та групових насаджень у парках і лісопарках вдалині від промислових підприємств.

Ялина європейська, смерека Рісеа abies (L.) Karsten (P. excelsa Link.), місцеві дугоподібними вертикальними тріщинами або лусками. Молоді пагони зелені з загостреними буруватими бруньками.

Хвоя розміщена почергово, шорстка, колюча, чотиригранна (1,3-2,5 см назви - ялина, смерека. Високе дерево (25-40 м) родини соснових (Pinaceae) з гостроконусоподібною або пірамідальною густою кроною. Кора сіра або червонуватобура з завдовжки), загострена, блискуча, тримається 5-6 (12) років. Чоловічі шишечки видовжено-циліндричні (20-25 мм завдовжки), червонуваті, розміщені на кінцях торішніх пагонів. Жіночі шишечки зеленуваті або малинові (10-15 мм завдовжки), циліндричні, розміщені на кінцях молодих гілочок. Рослина однодомна. Насіння достигає у рік запилення. Стиглі шишки довгасто-циліндричні (10-15 см завдовжки), спочатку зелені або фіолетові, пізніше бурі, повислі, блискучі. Луски дерев'янисто-шкірясті, випуклі, широкі, обернено-яйцеподібні, по краю виїмчасті або зубчасті. Насіння яйцеподібної форми, з гострим носиком, матове, бурувате з світло-коричневим крилом. Росте ялина у верхньому ярусі хвойних і мішаних лісів.

Танідоносна, деревинна, смолоносна, лікарська, медоносна, жироолійна, ефіроолійна, вітамінозна, кормова і декоративна рослина. Кора ялина містить значну кількість (7-16 %) танідів. Екстракт з Ялинової кори є одним з важливих дубителів і розцінюється на світовому ринку майже нарівні з відомим дубителем -- південноамериканським квебрахо. Сировиною для одержання дубильного екстракту є кора ялина. Найбільш придатна для одержання танідів кора ялина у віці від 20 до 80 років.

Ялина як танідоносна рослина має перевагу перед іншими рослинами-танідоносами: у неї період достигання деревини збігається з найбільш високим вмістом танідів. Таніди ялини використовують для вичинки важких шкур як у чистому вигляді, так і в суміші з іншими танідами

Модрина європейська (Larix decidua Mill.) - Струнке високе (20-40 м) дерево родини соснових (Pinaceae) з яйцевидно-конусоподібною кроною, старі дерева з горизонтальними довгими пагонами. Стовбур вкритий товстою, глибокоборозенчастого, коричнево-бурою корою.

Молоді пагони жовто-зелені, на них розміщені укорочені подушечкоподібні пагони. На звичайних пагонах хвоя розміщена поодиноко, на укорочених бічних - пучками по 20-50 хвоїнок. Хвоїнки (10-40 мм завдовжки і до 1 мм заввишки) світло-зелені, м'які, тримаються протягом одного вегетаційного періоду.

Рослина однодомна. Чоловічі шишечки жовті, округлі або овальні (5-10 мм завдовжки), розміщені по всій кроні. Жіночі шишечки червонуваті, рідше рожеві або білуваті (до 10 мм завдовжки). На осі жіночих шишечок розміщені круглясті насінні луски з двома насінними зачатками при основі. Стиглі шишки (2-5 см завдовжки) яйцеподібні або довгасті, жовто-коричневі, складаються з 45-70 шкірястих, м'яких, незначно опушених цілокраїх лусок. Покривні луски з вістрям, що висувається з-за насінник лусок. Насіння 3-4 мм завдовжки) жовтувате, крило 6-9 мм завдовжки.

Модрина європейська в Україні поширена в західних Карпатах. Солевитривала, морозостійка, швидкоросла, світлолюбна рослина. запилюється у квітні. Культивують у парках і лісництвах. Заготівля деревини і кори можлива тільки під час рубок догляду. Запаси сировини малі.

Деревинна, танідоносна, фарбувальна, жиро- і ефіроолійна, смолоносна, лікарська, камеденосна, пилконосна, декоративна й фітомеліоративна рослина.

Деревина модрини європейської - дуже цінний будівельний і виробний матеріал. Її використовують у суднобудуванні. вагонобудуванні (замінник дуба), у гідротехнічних спорудах (виготовлення водоспусків, труб, паль тощо), на телеграфні і телефонні стовпи, будівництво будинків (підвалини), шахтні стояки, балки в льохах, на виробництво паркету, дощатої підлоги тощо. З неї виготовляють акумуляторні ящики, рами, двері, ліжка, меблі; квасні винні діжки, великі чани спеціального призначення, а також гонт і облицювальну фанеру. Стружки модрини с гарним набивним і пакувальним матеріалом. Незважаючи на високий вміст смоли в деревині, Її використовують для одержання целюлози (промисловий вихід якої становить 33%) Високо ціниться також деревина інших видів модрини.

Клас Гінкгові

Гінкго дволопатеве (або Священне дерево, яп. 銀杏, ґінкґо, Ginkgo biloba) — реліктова рослина і єдиний представник свого класу. Це дерево - найстаріший вид нашої планети, що зберігся до наших днів. Виникло від первісних голонасінних дерев приблизно 300 млн. років тому, і є пращуром сосни та ялини. Замість хвої у нього віялоподібні листки. Гінкгові дерева вціліли в Китаї та Японії.

У 18-му столітті у м. Нагасакі його знайшов лікар голландського посольства Кемпфер. Йому гінкго зобов'язане своєю назвою. "Ґін" в перекладі з японської — срібло. Плід гінкго чимось нагадує абрикос. Тому Кемпфер назвав знайдене ним дерево "сріблястим абрикосом" - "гінкго", запозичивши його з жаргону японських торговців насінням дерева.

Пізніше Карл Лінней заносить цю назву до наукової класифікації.
Гінкго - це єдине унікальне дерево, що являє собою один вид, один рід, і одну родину. Рослина є реліктовою та ендемічною. Рослина роздільностатева. У 1986 р. ботанік Хіразе дослідив процес запилення гінкго. Чоловічі дерева цвітуть в середині травня, їх пилок потрапляє на насінний зачаток жіночих рослин і проростає в пилкову трубку з двома сперматозоїдами. Але запліднення насіння бруньки одним із сперматозоїдів проходить лише пізньої осені, і вже в насіннєплоді, який упав на землю. Зовні плід оточений товстою соковитою м'ясистою оболонкою. Приємний аромат оболонки плодів пояснюється присутністю великої кількості масляної кислоти. Опалі плоди швидко зігнивають, сповнюючи повітря їдким запахом.
Плід (шишкоягода) - кістянка. В Японії і Китаї насіння гінкго вважають делікатесом і розводять як плодове дерево.

Насіння і листя гінко використовюють у східній медицині. Його деревина м'яка, піддатлива, легко обробляється.
Рослина досягає зрілості у 25-30 років, до того часу важко визначити її стать. В Україні вперше з’явилося у 1818 році у Нікітінському ботанічному саду в м.Ялті. Це дерево дуже перспективне для озеленення південних міст України. Воно чудово витримує умови промислової загазованості, невибагливе до ґрунтів, стійке проти грибкових та вірусних захворювань, майже не пошкоджується комахами/ Гінкго дволопатеве є пам'яткою природи світового значення і занесене до Червоної книги світу.

Клас Гнетові (Gnetopsida) відрізняється від інших Голонасінних відсутністю смоляних ходів. Представники мешкають в пустелях і напівпустелях. Частіше всього це низькі дводомні чагарники або ліани до 8 метрів у висоту. Стебла ребристі, зелені, листя дрібне, рано опадає. Характерний представник – эфедра хвощова (Ephedra distachya) – росте в Середній Азії. В її пагонах міститься алкалоїд ефедрин, який використовують при гіпотонії, астмі, в складі крапель для носа і очей.

Царство Рослини об'єднує організми, які здатні до фотосинтезу. Для них характерна наявність целюлозних оболонок і запасної речовини крохмалю

ВОДОРОСТІ (ALGAE) – група нижчих рослин, життя яких пов'язане з водним середовищем чи добре зволоженими місцями. Тіло водоростей не розділене на органи з складною внутрішньою будовою і називається слань (або талом).

Досить часто забарвлення водоростей не зелене, а буре, червоне, оскільки хлорофіл маскується іншими пігментами. Водорості поділяють на відділи залежно від забарвлення та особливостей будови і поширення.

Водорості — поліфілетична група організмів, які об'єднані за такими ознаками: наявність фотосинтетичних пігментів, що визначають їх різноманітне забарвлення, та здатність до оксигенного фотосинтезу. Окрім того, до водоростей додають деякі безкольорові організми, що вторинно втратили фотосинтетичні пігменти (теорія ендосимбіозу) та, відповідно, здатність до фототрофного живлення, проте мають з водоростями близьку генетичну спорідненість. Деякі водорості здатні до гетеротрофії, як осмотрофно (поверхнею клітини), так и шляхом активного захоплення їжі (деякі евгленові, динофітові). Розміри водоростей коливаються від мікрону (більшість одноклітинних водоростей) до 40 м (Бурі водорості). Талом — вегетативне тіло водоростей, може бути як одно- так і багатоклітинним. Серед багатоклітинних є і одноклітинні (наприклад, спорофіт бурих водоростей). Серед одноклітинних є колоніальні форми — певна парна кількість клітин, що з'єднані між собою через плазмодесми або оточені загальним слизом.

Серед водоростей на сьогодні описано більше 60 тис. видів, разом з тим очікуване різноманіття за оцінками різних авторів знаходиться в межах 500 тис. — 10 млн. видів. Об'єднують водорості у різну кількість видів. Але у всіх системах один відділ — синьозелені водорості (Ціанобактерії) — належить до прокаріот, решта — до еукаріот.

Цитологія

Цитологічні ознаки водоростей є цілком типовими для інших еукаріот (наявність ядра, комплексу Ґольджі, мітохондрій). Разом з тим вони мають специфічні ознаки, що властиві лише рослинним (наявність клітинної оболонки, хлоропластів, вакуолей та ін.) чи лише тваринним організмам (руховий апарат, центріолі). Синьозелені водорості за будовою нагадують бактерії, разом з якими їх відносять до без'ядерних (прокаріотичних) організмів.

До цитологічних ознак, що є систематичними ознаками на рівні відділів, належать такі:

· ознаки, що відображують спорідненість таксонів за клітиною-господарем (покриви, ядерний апарат);

· система мікротрубочкових органел (джгутиковий апарат та веретено поділу);

· фотосинтетичний апарат;

· мітохондріальний апарат.

Морфологічна структура

Найперше різноманітність водоростей простежується у зовнішньому вигляді. Вони можуть мати зовсім просту будову і зовсім незначні розміри, або навпаки, величезні розміри та тканинну будову. Так звані плани будови водоростей, що мають важливу діагностичну ознаку, називають типами морфологічної структури. Різні автори виділяють різну кількість таких типів:

· монадний

· гемімонадний

· кокоїдний

· нитчастий (трихальний)

· різнонитчатий (гетеротрихальний)

· тканинний

· сифональний

· сифонокладальний

Розмноження та цикли розвитку

Розмноження у водоростей відбувається двома шляхами: статевим та нестатевим. Відповідно при нестатевому розмноженні дочірні особини успадковують такий геном, що є ідентичним до батьківського геному, за винятком мутаційних процесів. При статевому розмноженні дочірні геноми відрізняються від батьківських, так як утворенню нової генерації передує процес кросинговеру.

Нестатеве розмноження водоростей умовно можна поділити на два типи:

1. споруляція розмноження за допомогою спеціалізованих клітин (спор)

2. вегетативне (частиною талому)

Споруляція

Розмноження за допомогою спеціалізованих клітин — спор — проходить шляхом поділу протопласта клітини (спорангію) на частини з наступним виходом продуктів поділу з оболонки батьківської клітини. Спорангії найчастіше не відрізняються від звичайних вегетативних клітин, але іноді виникають як їх вирости, виконуючи лише функцію утворення спор. Спори бувають кулеподібними, еліпсоїдними, яйцеподібними, тетраедричними, покритими клітинною оболонкою або ж і без неї. Кількість спор може коливатись від однієї (наприклад, у роду Oedogonium) до кількох сотен (у зелених Chlorophyta та бурих Phaeophyta водоростей). Відповідно до здатності до активного руху спори поділяють на рухливі із джгутиками (зооспори), нерухомі з клітинними покривами (гемізооспори), апланоспори та автоспори, та малорухливі амебоїдні, що позбавлені джгутиків (моноспори, диспори та тетраспори). Синьозелені (Cyanophyta) мають два типи спор: ендоспори, що утворились всередині спорангію внаслідок дроблення його вмісту, та екзоспори, що виникають як виріст протопласту на верхівці клітин.

Вегетативне розмноження

Вегетативне розмноження у одноклітинних водоростей відбувається переважно шляхом поділу клітини навпіл. У багатоклітинних та колоніальних представників вегетативне розмноження частіше пов'язане з фрагментацією таломів та колоній відповідно. Причиною розпаду талому можуть бути різні фактори, як от: механічні (дія хвиль, течій, виїдання тваринами), відмирання частини клітин або порушення зв'язку між ними (наприклад, у Cyanophyta). Утворені таким шляхом фрагменти багатоклітинних водоростей цієї групи називаються гормогоніями.

Статеве розмноження

Статеве розмноження у водоростей напряму пов'язане із статевим процесом, який полягає у злитті двох клітин, у результаті чого утворюється зигота. Є різні типи статевого процесу. Наприклад, у найпростішому випадку статевий процес полягає у злитті двох рухомих клітин, що не мають клітинної оболонки та називається гологамією. Статевий процес у формі злиття двох безджгутикових вегетативних клітин, що мають клітинні оболонки, називають кон'югацією. Найчастіше статевий процес у водоростей полягає у злитті спеціалізованих клітин (гамет) та називається гаметогамією. У залежності від розмірів та будови гамет, розрізняють три форми гаметогамії — ізогамія (обидві гамети рухомі, однакового розміру та будови), гетерогамію (жіноча клітина більша за чоловічу, але схожа на неї за будовою, обидві рухомі) та оогамію (жіноча гамета — яйцеклітина нерухома та значно більша за рухому чоловічу гамету, що називається сперматозоїд або антерозоїд).

Систематика

Походження, філогенія та еволюція

Походження різних груп водоростей шляхом первинного і вторинного ендосимбіозу

Згідно з сучасною системою органічного світу, водорості є в обох надцарствах органічного світу: Procaryota та Eucaryota. Питання про походження водоростей тривалий час було дискусійним, власне, як і питання про походження еукаріот. У наш час^[Коли?] загальновизнаною теорією є синтетична гіпотеза походження еукаріот. Ця гіпотеза об'єднує уявлення щодо автогенетичного походження клітини (шляхом дарвінівської еволюції) та ендосимбіотичну гіпотезу (виникнення евкаріотичної клітини шляхом серії ендосимбіозів між різними організмами). Так, було доведено автогенетичне походження ядра та одномембранних органел та ендосимбіотичне походження пластид та мітохондрій. Виникнення різних груп водоростей відбувалось, очевидно, різними шляхами, про що свідчать результати молекулярно-генетичних, морфологічних та біохімічних досліджень.

Значення у природі

Водорості відіграють важливу роль у синтезі органічної речовини на Землі. У комплексі організмів, що здійснюють кругообіг речовин у природі (продуценти — консументи — редуценти), водорості разом із автотрофними бактеріями та вищими рослинами складають ланку продуцентів, за рахунок яких існують усі безхлорофільні організми планети.

Водорості виступають продуцентами також у наземних місцезростаннях, зокрема найчастіше у таких, що є малопридатними для життя вищих рослин. У таких біотопах вони створюють умови для існування бактерій, грибів та тварин. Наприклад, у водоймах водорості є основним джерелом харчування безхребетних тварин, якими, у свою чергу, харчуються хребетні, в тому числі і риби. Цілком очевидно, що продуктивність зарибленої водойми залежить від продуктивності її водоростевої складової. Беручи участь у процесах кругообігу речовин у природі, водорості є активними агентами самоочищення водойм, а також первинних ґрунтотвірних процесів і відновлення родючості ґрунтів.

У геологічному літописі нашої планети водорості також залишили відбиток у вигляді строматолітів, діатомітів та вапняків.

Відділ ЗЕЛЕНІ ВОДОРОСТІ (CHLOROPHYTA) – налічує близько 7000 видів, які живуть в прісних, рідше солоних водоймах, в ґрунті, на снігу, у складі лишайників. Це одноклітинні і багатоклітинні, рідше колоніальні організми.

Зелені водорості ( лат. Chlorophyta ) - Група нижчих рослин. У сучасній систематиці ця група має ранг відділу, що включає одноклітинні і колоніальні планктонні водорості, в тому числі ценобіальние, одноклітинні і багатоклітинні форми бентосних водоростей. Тут зустрічаються всі морфологічні типи слані, крім ризоподіальних одноклітинних і великих багатоклітинних форм зі складною будовою. Іноді амебоїдна можуть бути репродуктивні клітини (наприклад, у деяких Chaetophorales). Багато нитчасті зелені водорості кріпляться до субстрату тільки на ранніх стадіях розвитку, потім вони стають свободноживущими, формуючи мати або кулі. Надзвичайно великий і діапазон їх розмірів - від кількох мікрон до декількох метрів.

Самий великий на даний час відділ водоростей. За приблизними підрахунками сюди входить близько 500 видів і від 13 000 до 20 000 видів. Всі вони відрізняються в першу чергу чисто-зеленим кольором свого талому, подібним з забарвленням вищих рослин і викликаним переважанням хлорофілу над іншими пігментами.

Талом

У зелених водоростей відомі такі типи диференціації талому :

1. монадної (наприклад, Chlamydomonas, Volvox, Gonium);

2. пальмелоїдний, або тетраспоральний (Tetraspora, Sphaerocystis);

3. колоїдний ( Chlorella, Hydrodictyon);

4. сарціноїдний (Chlorosarcinopsis);

5. тріхальний, або нитчасті ( Ulothrix, Spirogyra);

6. гетеротріхальний, або різнонитчатий (Chara, Stigeoclonium);

7. псевдопаренхіматозний (Protoderma);

8. паренхіматозний (Ulva, Ulvaria);

9. сифональний ( Caulerpa, Bryopsis);

10. сифонокладальний (Cladophora, Dictyosphaeria).

Будова клітини

Кількість джгутиків на одну клітину у них може бути різним - 1, 2, 4, 8, 16 і більше (до 120). Характерною особливістю перехідної зони джгутиків зелених водоростей є наявність в ній зірчастого тіла. Джгутики зелених водоростей не мають мастігонем (на відміну від гетероконт), але можуть мати витончені волоски або лусочки.

За розташуванням мікротрубочкових корінців жгутиковий апарат зелених водоростей можна поділити на дві групи, які відповідають двом головним основним філетіческім групам зелених водоростей. Для першої групи, куди відносять класи Chlorophyceae, Trebuxiophyceae і Ulvophyceae, характерно хрестоподібне розташування мікротрубочкових корінців, причому двохмікротрубочкові корінці розташовані перпендикулярно до корінцях, у яких число мікротрубочок може варіювати. Ця запис відображає той факт, що два корінці звичайно містять по дві мікротрубочки, в той час як два інших корінця можуть мати різне число мікротрубочок (від 3 до 8 у різних таксонів). У водоростей з цієї групи існує три варіанти розташування базальних тіл джгутиків:

1. базальні тіла розташовані один навпроти одного (12-6 ч) (клас Chlorophyceae);

2. базальні тіла зрушені за годинниковою стрілкою (1-7 год) і не перекриваються (клас Chlorophyceae);

3. базальні тіла зрушені проти годинникової стрілки (11-5 ч) і перекриваються (класи Trebuxiophycea і Ulvophyceae).

Для другої групи, куди відносять Charophyta, характерні асиметричне розташування джгутикових корінців і наявність багатошарової структури, що представляє собою складно організовану групу мікротрубочок, розташованих близько базальних тіл. Дуже близька багатошарова структура відома для джгутикових сперміїв вищих рослин. Вона зустрічається також і в зооідов у трентеполіевих, у требуксіевой водорості Myrmecia israeliensis і деяких празінофіціевих. Багатошарова структура спорадично з'являлася в інших групах водоростей, наприклад, у глаукоцістофітов, евгленовие Eutreptiella, у деяких дінофітов. Не відомо, чи є всі ці багатошарові структури гомологічними. Не ясна і функція цих структур, хоча вважають, що вони можуть відігравати роль центрів організації мікротрубочок.

Крім мікротрубочкових корінців у зелених водоростей може бути присутнім різопласт, який тягнеться від базальних тіл до ядру. Він здатний скорочуватися. Розмір фібрил в різопласте близький до розміру актінміозінових фібрил в м'язових клітинах тварин і, можливо, спосіб скорочення різопласта близький до такого у м'язів.

Клітинна стінка

У деяких класах зустрічаються водорості, у яких клітини голі і позбавлені клітинної стінки. У мезостігмових і багатьох празінофіціевих поверх плазмалемми відкладаються органічні лусочки. Вони зустрічаються у рухомих клітин ряду ульвових і харових водоростей. Присутність органічних лусочок на рухомих клітинах - ознака, по-видимому, примітивний. Більш прогресивним вважається поява течи у празінофіціевих і потім у хлорофіціевих. Тека у хлорофіціевих складається з глікопротеїнів, багатих гідроксипроліну і пов'язаних з різними олігосахарідамі.

У сифональних водоростей целюлоза або відсутня в клітинній стінці, тоді основним компонентом є ксилан (наприклад, Halimeda), або є як домішка до манналу або ксілану. Склад фибрилярной частини клітинної стінки може змінюватися в залежності від фази розвитку. Наприклад, в оболонці спорофіта Bryopsis присутній Манна, а в гаметофіті - ксилан і целюлоза. Хімічний склад оболонки може змінюватися і в різних частинах талому. Наприклад, у Codium в старих частинах в оболонці присутній Манна, а в молодих, недиференційованих частинах - глюкан.

У більшості зелених водоростей основний компонент клітинної стінки - целюлоза. Вона синтезується за допомогою ферменту целюлозосинтетази, яка вбудована в плазмалеммі клітини. Від 6 до 10 молекул целлюлозосинтетази групуються в субодиниці, які потім об'єднуються в термінальні комплекси. У зелених водоростей відомі два типи термінальних комплексів - розеткові (у харофітов) і лінійні (у хлорофіціевих, ульвофіціевих). Розеткові комплекси, як і у вищих рослин, складаються з 6-8 субодиниць. Серед харофітов такі комплекси виявлені у Spirogyra, Micrasterias, Nitella і Coleochaete.

У деяких коклоїдних зелених водоростей є додатковий шар в оболонці, що складається з спорополленінподобного речовини.

Хлоропласти

За формою і розмірам хлоропласти зелених водоростей варіюють. У одноклітинних представників вони часто чашовидної з потовщеним підставою. У нитчастих представників можуть бути кільцеподібними, сітчастими, дисковидні, у вигляді спірально-закручених стрічок та ін Хлоропласти містять один або кілька піреноідов. Піреноіди занурені в хлоропласт і пронизані тилакоїди. У хлоропластах тилакоїди згруповані по 2-6 у вигляді пластин як у вищих рослин.

За своєю будовою хлоропласти зелених водоростей близькі до таких у вищих рослин. Пігменти - хлорофіли a і b, у деяких празінофіціевих присутня хлорофіл c. З каротиноїдів завжди присутні: β-каротин, лютеїн (найбільш важливий), зеаксантин, віолаксантін, антераксантін, неоксантін. У бріопсідових лютеїн може бути відсутнім або бути присутнім в невеликій кількості, і тоді найбільш важливими стають сіфоноксантін, лороксантін і сіфонеін, у деяких празінофіціевих лютеїн може замінюватися празіноксантіном. Сіфоноксантін і лороксантін зустрічаються також у ряду видів кладофорових, сіфоноксантін у деяких Ulva.

Клітини деяких представників зелених водоростей (Chlamydomonas nivales, Haematococcus pluvialis, Trentepohlia) пофарбовані в червоний або оранжевий кольори, що пов'язано з накопиченням поза хлоропласта каротиноїдних пігментів і їх похідних (раніше цей комплекс згадували як гематохром).

У деяких сифонових водоростей є безбарвні амилопластах, в яких відкладається крохмаль. Переважна більшість зелених водоростей містять хоча б один хлоропласт і здатні до автотрофними харчуванню. Але разом з тим серед них є безбарвні представники - облігатні гетеротрофи, такі як Prototheca і Polytoma. Ряд зелених водоростей - міксотрофи і здатні поряд з фотосинтезом використовувати розчинені у воді органічні сполуки, такі, як цукру, амінокислоти та інші невеликі молекули ( осмотрофное поглинання), а також здатні до фаготрофному поглинанню харчових частинок (ряд празінофіціевих).

Кільцеві молекули хлоропластной ДНК мають вигляд маленьких кульок (нуклеоїд) і розподілені по всьому хлоропластів. ДНК ніколи не організовується у вигляді єдиного кільцевого нуклеоїда.

Якщо вічко присутнє в клітинах зелених водоростей, то він завжди розташований в хлоропласті. Вічко складається з одного або декількох шарів ліпідних глобул і лежить зазвичай в стромі хлоропласта близько його внутрішньої мембрани. Він пофарбований зазвичай в помаранчевий колір через наявність каротиноїдів. Вічко працює як фільтр, проводячи синій і зелений світло до фоторецептора. Для Chlamydomonas було показано, що фоторецептор розташований в плазмалемме вище вічка і складається з хромофора (пофарбованої субстанції), пов'язаного з білком. За хімічною природою цей хромофор - 11-цис-ретинол (можливо, родопсин, що рідкість для водоростей, так як зустрічається в фоторецепторах тварин). Відзначається, що в ділянці плазмалемми, де розташовується фоторецептор, збільшується в кілька разів кількість білкових частинок.

Зелені водорості володіють позитивним (рух до джерела світла) і негативним (рух від яскравого джерела світла) фототаксис. Крім інтенсивності освітлення на фототаксис може впливати температура. Так, при одній і тій же інтенсивності освітлення зооспори Haematococcus володіли негативний фототаксис при 4 С і позитивним при температурі 16 С і вище. Схожі результати були отримані для зооспор Ulothrix і Ulva. Позитивним фототаксис володіє ряд десмідиєві водоростей, у яких рух клітин здійснюється за рахунок виділення слизу через пори в оболонці.

Запасні продукти Основний запасний продукт зелених водоростей - крохмаль, що відкладається всередині хлоропласта або цитоплазмі. Наявність крохмалю в хлоропластах зелених водоростей можна визначити за допомогою розчину йод - калій йод, який забарвлює крохмаль в темно-синьо-чорний колір. Крохмаль зелених водоростей близький до такого у вищих рослин і складається з амілози і амілопектину. У інших еукаріотних водоростей продукти фотосинтезу, крохмаль та інші відкладаються поза хлоропласта, в цитоплазмі; біля кріптомонад крохмаль відкладається в періпластідном просторі. Крім глюканів дазікладіевие і кладофоровие можуть запасати фруктан. Зелені водорості можуть накопичувати ліпіди, які відкладаються у вигляді крапель в стромі хлоропласта і в цитоплазмі.

Відділ БУРІ ВОДОРОСТІ (PHAEOPHYTA) – включає близько 1500 видів, які поширені в солоній воді холодних морів (в основному як бентос). Важливими представниками відділу Бурі водорості є ламінарія і фукус.

Морська капуста - найбільш часто вживається в їжу морська водорість. Видобувають її в Японському і північних морях. Наукова назва морської капусти - ламінарія. Відбувається воно від латинського слова «lamina», що означає в перекладі «платівка». Справа в тому, що ці водорості є стрічкоподібна пластини, іноді гладкі, іноді сітчасто-зморшкуваті. Довжина таких пластин може досягати 13 м!

Основна цінність морської капусти в її хімічний склад. По-перше, в ній містяться всі незамінні амінокислоти, причому більшість з них у вільному, легко усваиваемом стані. Основну масу вільних амінокислот складають глутамінова, аспарагінова і аланін. По-друге, в ламінарії безліч мінеральних речовин, серед яких особливе значення мають калій і йод. І нарешті, в ламінарії присутні вітаміни В1 В6, В12, С, пантотенова кислота, холін, інозит, біотин, фолієва кислота, каротин.

Морська капуста - один з основних продуктів японської, китайської і корейської кухні. У нас же морська капуста продається переважно у вигляді консервованого салату або сушена порошкоподібна. І в тому і в іншому вигляді морська капуста добре зберігає свої харчові і цілющі властивості.

Лікувальні властивості морської капусти обумовлені в основному вмістом у ній великої кількості з'єднань йоду - мікроелемента, що входить до складу гормону щитовидної залози.

Саме тому порошок сушеної морської капусти часто застосовують як допоміжний засіб при гіпертиреозі і легких формах базедової хвороби, а також для профілактики ендемічного зобу. Крім того, ламінарія ефективна при захворюваннях шлунково-кишкового тракту - атоническом запорі, хронічних та гострих ентероколітах, проктити.

Незважаючи на всі корисні властивості морської капусти, використовувати її в їжу можуть не все: вона протипоказана при нефриті, геморагічної хвороби, діатезі, кропивниці, вагітності, фурункульозі. При постійному вживанні ламінарії можуть з'явитися нежить, сльозотеча, викликане надлишком йоду.

У народній медицині порошок морської капусти вживають при недокрів'ї, шлункових захворюваннях і при зобі. Масу з порошку ламінарії можна використовувати для зігріваючих компресів.

Морську капусту протягом багатьох століть вважають не лише лікувальним, а й дієтичним засобом, що підтримує здоров'я людей. Її вживають в їжу в Китаї, Японії, Індонезії і в нас на Далекому Сході

Ламінарія цукриста (Laminaria saccharina), відома нам під більш простою назвою рослини – морська капуста. Бура морська водорість сімейства ламінарієвих, довжина стеблевідного листа варіюється від 1 до 12 метрів. Ствол водорості внизу розгалужується кореневим освітою, з допомогою якого утримується на кам’янистому дні. Лист ламінарії являє собою слизову лінійну пластину шириною до 40 см, зеленувато-бурого кольору. Тіло водорості пронизане слизовими проходами і лакунами. Тривалість життя ламінарії, при сприятливих умовах досягає чотирьох років, поширена по узбережжю північних і далекосхідних морів.

Ламінарія цукриста і її корисні властивості давно використовуються в медицині та дієтології. У харчуванні вживається пластинчаста частина дворічного листа морської капусти, у зв’язку з тим, що воно більше за розміром, в ньому накопичується максимум біологічно активних елементів і міститься менше води.

Хімічний склад

У процесі життєдіяльності, як будь-яка рослина, ламінарія, вбирає речовини з навколишнього середовища. А так як місце її проживання – море, то і всі речовини вона бере у воді, яка містить практично всю таблицю Менделєєва. Тому не дивно, що в ламінарії містяться ламінарін, маніт, l-фруктоза, йодиди та дийодтирозин, вітаміни В1, В2, В12, D, аскорбінова кислота, каротиноїди, мікроелементи (бор, марганець, мідь, кобальт, срібло, миш’як, фосфор, фтор та інші).

Особливу цінність і корисні властивості їй додає присутність в хімічному складі йод, причому в досить рідкісної формі – органічній. Причому, в ламінарії йод знаходиться в чистому вигляді, і не розпадається при термічній обробці, на відміну від йодованої солі, де він легко розчиняється у воді і при нагріванні зникає без залишку.

Другим за важливістю діючою речовиною ламінарії є полісахарид – альгінова кислота, за своїми властивостями вона нагадує пектин, що полягає в ягодах або фруктах квіткових культур. Серед органічних сполук, також присутній рослинний аналог гормону щитовидної залози – тиреоїдин, метою якого є нормалізація роботи при тиреотоксикозі і при зниженій функції щитовидної залози.

Корисні властивості

Цілюща дія морської капусти пояснюється вмістом у ній великої кількості з’єднань йоду, а оскільки йод є одним з елементів тироксину, то безумовно лікувальний ефект застосовується при порушеннях функцій щитовидної залози, які виникають при нестачі йоду. Іншою особливістю є здатність тимчасово пригнічувати інтенсивний обмін речовин, що виникає при гіперфункції щитовидної залози.

 Крім того, систематичне вживання ламінарії в раціоні може призвести до зниження рівня холестерину в крові, що успішно застосовується при лікуванні атеросклерозу.

У ламінарії міститься стерин, здатний зв’язувати і виводити холестерин, це якість застосовується для розрідження атеросклеротичних бляшок.

Йод ламінарії здатний впливати на менструальний цикл, контролювати діяльність яєчників, згладжувати патологічні клімактеричні прояви, зменшувати в’язкість крові, знижувати артеріальний тиск.

Вміщені у водорості фітогормони і мікроелементи стимулюють регенерацію слизових оболонок порожнини рота, носа, жіночих статевих органів і кишечника.

При дослідженні сухої сировини ламінарії визначено проносну дію, що виявляється, при набухання полісахаридів в шлунково-кишковому тракті людини. Збільшуючись в обсязі, полісахариди активізують рецептори слизової оболонки кишечнику, а це сприяє посиленню перистальтики.

Наступним гідністю ламінарії, є здатність виведення з організму сполуки важких металів, в цьому випадку принцип дії, в чомусь схожий на дію активованого вугілля. Цьому ламінарія цукриста зобов’язана наявністю в хімічному складі солей альгінової кислоти, які не розчиняються шлунковим соком, що дозволяє їм нейтралізувати й виводити токсини.

Смакові та дієтичні якості роблять її обов’язковим елементом будь-якого столу. Цукристу ламінарію використовують і в сухому вигляді. Для підтримки здоров’я і бадьорості порошок морської капусти застосовують по 1 чайній ложці на ніч, запиваючи водою.

Своєрідною проміжною групою організмів є симбіотичні організми з відділу Лишайники (Lychenophyta), які поєднують в собі гіфи грибів і клітини водоростей (або ціанобактерій). У залежності від форми слані лишайники поділяють на: накипні, листуваті і кущисті.

· коркові або накипні лишайники у вигляді накипу (кірки)

· листуваті — округлі пластини діаметром до 20 сантиметрів

• кущисті — стеблоподібна слань у вигляді кущиків, гриви (довжиною до 7 сантиметрів)

Розмножуються вегетативно. Мають спеціальні утворення — соредії (з клітин водорості і гіфів гриба) утворюються всередині слані, а виштовхуються з неї назовні, та ізидії — вирости верхньої кірочки слані. На відміну від соредій, ізидії відламуються разом з шматочками лишайника.

Однією з характерних особливостей лишайників є висока стійкість до несприятливих умов, особливо водозабезпечення, інтенсивності освітлення, температури. Деякі види лишайників зникають з мінімальним забрудненням повітря (біоіндикатори).

Лишайники нагромаджують біомасу, корм для тварин (ягель), виділяючи лишайникові кислоти, сприяють вивітрюванні гірських порід, ґрунтоутворенню. Є сировиною для хімічної та фармацевтичної промисловостей (еверія, цетрарія), їжею людини (цетрарія ісландська). Потребують охорони від надмірного пошкодження.

Лишайникові кислоти - це обширна група органічних сполук, що містяться в лишайниках . Зустрічаються в багатьох групах лишайників (Ramalina, Evernia, Cladonia, Anzia і ін.). Зазвичай для кожного виду лишайників характерні декілька певних кислот, що може служити систематичною (таксономічним) ознакою. Водні екстракти з лишайників відвіку застосовувалися в народній медицині, т. до. для більшості Л. до. характерна антибіотична активність. Для хімічної будови всіх Л. до. характерна наявність двох залишків полізамещенних фенолів, або фенолкарбонових кислот, зв'язаних один з одним в різних ком