Spravochnik_po_Biologii_Lebedev_A_G

Покрытосеменные, или Цветковые	41

Ðèñ. 33. Сухие плоды:

1—9 — невскрывающиеся (1 — семянка подсолнечника; 2 — двусемянка укропа; 3 — крылатка ясеня; 4 — двукрылатка клена; 5 — зерновка в разрезе; 6 — семянка с прицепками; 7 — самозарывающаяся зерновка с летучкой ковыля; 8 — орех лещины; 9 — семянка с летучкой одуванчика); 10—17 — вскрывающиеся (10 — листовка живокости; 11 — боб гороха; 12 — стручок капусты; 13 — стручочек ярутки; 14 — коробочка с дырочками мака; 15 — коробочка с крышкой белены; 16 — коробочка со щелями хлопчатника; 17 — сборная листовка водосбора)

42	Ð à ç ä å ë I. Царство Растения

Вегетативное размножение

Вегетативное размножение — это увеличение числа особей за счет отделения жизнеспособных частей вегетативных органов и их последующей регенерации (рис. 34).

Естественное вегетативное размножение очень широко распространено в природе. Оно играет огромную роль в захвате территории некоторыми видами, особенно в условиях, когда семенное размножение затруднено. Чаще всего данный вид вегетативного размножения осуществляется с помощью корневищ,

луковиц, клубней, корней, óñîâ.

Ðèñ. 34. Вегетативное размножение растений:

1 — надземными ползучими побегами (земляника); 2 — подземными клубнями (картофель, темным показан старый клубень, из которого выросло растение); 3 — откидышами (молодило); 4 — луковичками из соцветия (лук); 5 — луковицами-детками; 6 — клубнелуковицами (шафран); 7—9 — корневищем (7 — ирис-касатик; 8 — осока; 9 — купена); 10 — частями побега (элодея)

Покрытосеменные, или Цветковые	43

Искусственное вегетативное размножение обеспечивает получение потомков, повторяющих признаки родительского организма, позволяет ускорить получение продуктивных растений. К основным методам искусственного вегетативного размножения относятся:

—черенкование, которое подразделяется на стеблевое, листовое и корневое черенкование;

—размножение отводками (разновидность черенкования), при котором участки побегов вначале специально прижимают к земле, а после образования придаточных корней отделяют от родительского растения;

—прививка, при которой черенки одного растения пересаживаются на другое растение с дальнейшим их срастанием;

—размножение при помощи различных видоизменений побегов и корней: усов, корневищ, клубней, луковиц;

—метод клонального микроразмножения, основанный на использовании культуры тканей è клеток, используется для оздоровления посадочного материала и размножения ценных растений.

Ð à ç ä å ë

I I Бактерии. Грибы. Лишайники

БАКТЕРИИ

Бактерии относятся к прокариотическим организмам, которые не имеют ядерных оболочек, пластид, митохондрий и других мембранных органелл. Для них характерно наличие одной кольцевой ДНК. Размеры бактерий лежат в пределах 0,15— 10 мкм. По форме клеток их можно разделить на три основные группы: шаровидные, èëè кокки, палочковидные è извитые (ðèñ. 35).

Бактерии, хотя и относятся к прокариотам, имеют довольно сложное строение (рис. 36). Бактериальная клетка покрыта несколькими внешними слоями (рис. 37). Клеточная стенка обязательна для всех бактерий и является основным компонентом бактериальной клетки. Как и у растений, клеточная стенка бак-

Ðèñ. 35. Формы бактерий:

1 — микрококки; 2 — диплококки и тетракокки; 3 — сарцины; 4 — стрептококки; 5 — стафилококки; 6, 7 — палочки, или бациллы; 8 — вибрионы; 9 — спириллы; 10 — спирохеты

Бактерии	45

Ðèñ. 36. Схема строения бактериальной клетки:

1 — капсула; 2 — клеточная стенка;

3 — цитоплазматическая мембрана;

4 — нуклеоид; 5 — цитоплазма; 6 — хроматофоры; 7 — тилакоиды; 8 — мезосома; 9 — рибосомы; 10 — жгутики; 11 — базальное тельце; 12 — ïèëè; 13 — капли жира

Ðèñ. 37. Схема строения клеточной оболочки бактерии:

1 — цитоплазматическая мембрана;

2 — клеточная стенка; 3 — микрокапсула; 4 — капсула; 5 — слизистый слой

терий придает клетке форму и жесткость и, кроме того, выполняет ряд важных функций: защищает клетку от различных повреждений, участвует в метаболизме, у многих патогенных бактерий токсична, участвует в транспорте экзотоксинов. Основным компонентом клеточной стенки бактерий является полисахарид муреин. В зависимости от строения клеточной стенки бактерии делятся на две группы: грамположительные (окраши-

46	Ð à ç ä å ë II. Бактерии. Грибы. Лишайники

Ðèñ. 38. Клеточные стенки грамположительной (à) и грамотрицательной (á) бактерий:

1 — мембрана; 2 — мукопептиды (муреин); 3 — липопротеиды и белки

ваются по Граму при приготовлении препаратов для микроскопирования) и грамотрицательные (не окрашиваются этим способом) бактерии (рис. 38).

У некоторых бактерий клеточная стенка покрыта сверху капсулой. Капсула не является обязательной

структурой бактериальной клетки, и ее потеря не влечет за собой гибель клетки. Однако капсула выполняет ряд важных биологических функций: защищает бактерии от механических повреждений, высыхания, воздействия фагов, токсических веществ. У патогенных бактерий капсула предохраняет бактерию от действия защитных сил организма, в котором паразитирует бактерия.

Органами движения бактерий являются жгутики, которых может быть от 1 до 50 и более. Для кокков характерно отсутствие жгутиков. Бактерии имеют способность к направленным формам движения — таксисам. Таксисы бывают положительными, если движение направлено к источнику стимула, и отрицательными, когда движение направлено от него. Можно выделить следующие виды таксисов. Хемотаксис — движение, основанное на разнице в концентрации химических веществ в среде, аэротаксис — на разнице концентраций кислорода. При реакциях на свет и магнитное поле возникают соответственно фототаксис è магнитотаксис.

Важным компонентом в строении бактерий являются производные плазматической мембраны — ïèëè (ворсинки). Пили принимают участие в слиянии бактерий в большие комплексы, прикреплении бактерий к субстрату, транспорте веществ.

Царство Грибы	47

По типу питания бактерии делятся на автотрофов è гетеротрофов. Автотрофные бактерии способны использовать в ка- честве источника углерода углекислый газ воздуха и превращать его в органические вещества за счет энергии, образующейся при окислении химических неорганических соединений в процессе дыхания, — хемоавтотрофы; за счет энергии света (при фотосинтезе) — фотоавтотрофы. Гетеротрофные бактерии получают углерод из готовых органических соединений, используя главным образом углеводы, спирты, различные органи- ческие кислоты, которые разлагают в процессе брожения (без доступа кислорода) или дыхания; а энергию получают за счет дыхания, брожения или фотосинтеза — хемогетеротрофы è фотогетеротрофы.

Надо отметить огромное значение бактерий в круговороте азота. Только бактерии и цианобактерии способны усваивать атмосферный азот. В дальнейшем бактерии осуществляют реакции аммонификации (разложение белков из мертвой органики до аминокислот, которые затем дезаминируются до аммиака и других простых азотсодержащих соединений), нитрификации (аммиак окисляют в нитриты, а нитриты — в нитраты), денитрификации (нитраты восстанавливаются в газообразный азот).

По типу дыхания бактерий можно разделить на несколько групп:

à) облигатные аэробы: растут при свободном доступе кислорода;

á) факультативные анаэробы: развиваются как при доступе кислорода воздуха, так и в отсутствии его;

â) облигатные анаэробы: развиваются при полном отсутствии кислорода в окружающей среде.

ЦАРСТВО ГРИБЫ

Грибы являются обособленной группой эукариот, существенно отличающихся от растений и животных, хотя и имеют сходство и с теми и с другими. С растениями грибы имеют следующие сходные признаки: жесткая клеточная стенка, вегетативное размножение и размножение с помощью спор, неограниченный рост, поглощение питательных веществ путем всасывания. С животными грибы имеют следующие сходные признаки: отсутствие хлорофилла и гетеротрофность, запасны-

48	Ð à ç ä å ë II. Бактерии. Грибы. Лишайники

ми веществами являются гликоген è липиды, в клеточной стенке имеется хитин.

Тело гриба представлено системой тонких ветвящихся нитей — ãèô. Совокупность всех гиф представляет собой мицелий, èëè грибницу. По строению выделяют два вида гиф, что является одним из оснований деления грибов на низшие и высшие.

Óнизших грибов гифы не имеют клеточного строения, представляя собой как бы одну клетку с большим количеством ядер.

Óвысших грибов гифы разделены перегородками на одноядерные или многоядерные клетки. Гифы имеют верхушечный рост и обильно ветвятся.

Грибы являются гетеротрофными организмами. В зависимости от источника питания грибы бывают сапрофитами, поселяясь на мертвых остатках растений и животных, паразитами растений и животных или симбионтами, как правило, только растений, образуя с их корнями микоризу и обеспечивая растения фосфором, соединениями азота и витаминами.

Грибы размножаются бесполым (в том числе вегетативным) и половым способами. Вегетативное размножение осуществляется частями мицелия (характерно почти для всех грибов), распадением гиф на отдельные клетки, почкованием (в основном дрожжи).

Бесполое размножение осуществляется с помощью спор. Споры могут образовываться внутри специальных выростов гиф — спорангиев или на концах специализированных гиф, конечные клетки которых образуют цепочки спор — конидии (рис. 39). У многих низших грибов бесполое размножение проис-

Ðèñ. 39. Образование спор:

1 — на концах гиф у пеницилла; 2 — в спорангиях у мукора

Царство Грибы	49

Ðèñ. 40. Типы полового процесса у грибов:

À — конъюгация планогамет (1 — изогамная; 2 — гетерогамная; 3 — оогамная); Á — контакт гаметангиев; Â — конъюгация гаметангиев; Ã — сперматизация; Ä — соматогамия

50	Ð à ç ä å ë II. Бактерии. Грибы. Лишайники

ходит при помощи подвижных спор — зооспор, снабженных жгутиками. У высших грибов споры лишены способности к активному движению.

Половое размножение грибов довольно разнообразно (рис. 40 на с. 49), но всегда заканчивается половым спороношением. При половом спороношении после образования зиготы она образует спорангии, где в процессе мейоза образуются споры.

Половое размножение грибов может осуществляться путем образования зиготы за счет слияния не половых клеток, а физиологически различных мицелиев.

Âкруговороте веществ в биосфере грибы являются редуцентами, осуществляя минерализацию (разложение органического вещества).

Âхозяйственной деятельности человека широко используются в хлебопекарной, пивной и винодельческой промышленности, употребляются в пищу.

Но многие грибы являются паразитами растений и животных, а также сапрофитами, вызывающими порчу пищевых продуктов, промышленных материалов и изделий.

ЛИШАЙНИКИ

Лишайники являются результатом симбиотиче- ского сожительства гриба и водоросли (или цианобактерии), образующих тело лишайника, или слоевище (ðèñ. 41). В зависимости от внешнего вида слоевища различают три морфологических типа лишайников: накипные, листоватые è кустистые. Слоевище накипных лишайников напоминает тонкие корочки, плотно сросшиеся с субстратом. У листоватых лишайников слоевище имеет вид листовой пластинки, которая может быть цельной или рассеченной на несколько пластин. В отличие от накипных лишайников, которые плотно срастаются с субстратом, листоватые лишайники прикрепляются к субстрату особыми органами прикрепления — ризоидами, которые образуются на нижней части слоевища. У некоторых листоватых лишайников ризоиды образуют толстые тяжи, называемые ризинами, имеющие прикрепительные пластинки или капельки слизи для лучшего соединения с субстратом (рис. 42). Кустистые лишайники имеют слоевище в виде прямостоячего или повисающего кустика. В отличие от накипных и листоватых лишайников, кустистые обла-