Грибы - сапрофиты класса аскомицетов

 Жизненный  цикл голосеменных на примере сосны: 1—6 — развитие спорофита (1 — зигота; 2 — зародыш семени;3 — спорофит; 4 — женская шишка; 5 — мужская шишка; 6 — семенная чешуя с семяпочками); 7,8 — развитие гаметофита (7 — микроспора; 8 — верхняя часть семяпочки); 9 — яйцеклетка; 10 — эндосперм 

Примерно через 12—14 месяцев  происходит оплодотворение. Один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку, а другой погибает. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется диплоидный зародыш —  спорофит. Из остатков нуцеллуса формируется  гаплоидный эндосперм, а из интегумента  — кожура семени. Покровы чешуи  шишки одревесневают и расходятся. Семена, снабженные крылатыми выростами, разлетаются. При попадании в  почву в благоприятных условиях они дают начало новому растению.

Покрытосеменные растения произошли, предположительно, в мезозое от голосеменных. Они насчитывают около 250 тыс. видов, господствуют на большей части суши и создают основную часть фитомассы и кислорода. Освоить сушу покрытосеменные растения смогли благодаря прогрессивным изменениям вегетативных и репродуктивных органов.

К основным ароморфозам, обеспечившим появление и распространение  цветковых растений, относят:

• формирование сосудистых проводящих тканей — ксилемы и флоэмы;

• появление цветка, из завязи которого развивается плод, защищающий семена; возникновение двойного оплодотворения, обеспечивающего формирование триплоидного эндосперма, необходимого для развития диплоидного зародыша;

• редукция женского гаметофита до восьми клеток зародышевого мешка. 

 Жизненный цикл покрытосеменных: 1 —5 — развитие спорофита (1 — зигота; 2 — зародыш семени; 3 — спорофит; 4 — тычиночный цветок; 5 — разрез пестика с семяпочкой); 6,7 — развитие гаметофита (в — пыльца (мужской заросток); 7 — зародышевый мешок); 8 — ядро генеративной клетки;'9 — ядро вегетативной клетки; 10 — центральное ядро (2 n); 11 — яйцеклетка  

Женский гаметофит формируется  в завязи пестика. Одна из диплоидных клеток семязачатка делится мейотически с образованием четырех гаплоидных мегаспор, причем три из них отмирают, а оставшаяся клетка претерпевает три митотических деления. Образуется зародышевый мешок, или женский гаметофит, состоящий из восьми гаплоидных ядер. Затем в зародышевом мешке формируются: яйцеклетка, диплоидное центральное ядро (образовавшееся в результате слияния двух ядер зародышевого мешка) и несколько дополнительных клеток.

Мужской гаметофит образуется в пыльниках тычинок и представляет собой пылинку, которая содержит генеративную и вегетативную клетки. Из генеративной клетки образуется два  спермия.

При попадании на рыльце пестика пыльца прорастает. Из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, через которую в зародышевый  мешок впрыскивается два мужских  ядра. Одно из ядер сливается с ядром  яйцеклетки, а другое — с диплоидным центральным ядром. Из оплодотворенной  яйцеклетки развивается зародыш, а  из триплоидного ядра — ядра запасающей ткани — эндосперм. Этот способ оплодотворения был открыт С.Г. Навашиным и получил название двойного оплодотворения.

СЕМЕЙСТВО ЛИЛЕЙНЫЕ — LILIACEAE

Это семейство содержит 45 родов и около 1300 видов, распространенных в умеренных областях Евразии, Африки и Северной Америки с немногочисленными представителями в горах тропической Африки и Южной Америки. 
    Лилейные — многолетние травянистые луковичные растения. Среди лилейных известно два эпифита. Но и у них имеется луковица, скрытая в моховом покрове ствола дерева. 
    Строение луковиц, способы образования замещающей луковицы и дочерних луковичек и способы их заглубления у лилейных очень разнообразны. Обычно заглубление луковиц происходит с помощью особых втягивающих (контрактильных) корней, толстых и сочных. По мере высыхания они сжимаются (укорачиваются) в вертикальном направлении, втягивая за собой луковицу, часто на значительную глубину. Луковицы лилейных многолетние, состоящие из нескольких годовых циклов, или однолетние, ежегодно возобновляющиеся. И те и другие составлены одними листовыми или одними низовыми чешуями или сочетанием тех и других; чешуи могут быть широкими, замкнутыми или не замкнутыми, иногда узкими (черепитчатыми). Кроме сочных запасающих листовых и низовых чешуй могут быть пленчатые влагалищные чешуи, чаще замкнутые, верхушка которых находится на поверхности и охватывает основание зеленых листьев. У однолетних луковиц к концу сезона вегетации все чешуи отмирают, а в старых оболочках остается новая замещающая луковица, заложившаяся ранее у основания цветоноса. У многолетних луковиц часть чешуи отмирает, поэтому в луковице накапливаются чешуи за несколько лет или годовых циклов. В годичном цикле у разных видов имеется определенное соотношение одних и других чешуй. Более древним типом считаются крупные, почти наземные многочешуйчатые луковицы, составленные только листовыми чешуями; наиболее подвинутыми, специализированными — малочешуйчатые, ежегодно возобновляющиеся, глубоко залегающие. Луковица, представляющая собой специализированный побег имеет два типа ветвления: моноподиальное и симподиальное. Определить тип ветвления можно лишь на ранних стадиях развития побега. У моноподиальной луковицы зачаток первого листа почки возобновления обращен к цветоносу брюшной стороной, а у симподиальной луковицы — спинной. 
    Надземные цветоносные стебли бывают облиственные и безлистные — стрелки, или цветоносы. В последнем случае все листья собраны в приземном пучке (базальные).            Листья цельные, чаще ланцетные или линейные, иногда сердцевидные и на черешках, обычно с параллельным жилкованием. 
    Цветки от мелких до крупных, одиночные или собраны в верхушечные соцветия, обычно кисти. Прицветники обычно мелкие, неокрашенные, иногда они в виде крупных зеленых листьев собраны на верхушке стебля. Цветки обоеполые, обычно актиноморфные, реже несколько зигоморфные. Околоцветник венчиковидный, из 6 сегментов в 2 кругах; сегменты свободные или сросшиеся в трубку; сегменты наружного круга обычно незначительно отличаются от сегментов внутреннего круга.             Нектарники примитивные, расположены в основании сегментов околоцветника — тепальные или септальные. Тычинок 6, расположенных в 2 круга. Нити тычинок прикреплены к основанию сегментов или к трубке околоцветника, свободные или сросшиеся; пыльники прикреплены к тычиночным нитям спинкой или основанием и вскрываются обычно продольной щелью, интрорзные. Пыльцевые зерна однобороздные. Гинецей состоит из 3 сросшихся плодолистиков. Завязь верхняя, с многочисленными или несколькими обычно анатропными семязачатками. 
    Цветки лилейных часто ароматные, с большим количеством нектара, опыляются различного рода насекомыми, а некоторые — птицами. 
    Плод — локулицидная коробочка. Семена плоские или шаровидные. 
    По способу распространения семян лилейные чаще относятся к баллистам, у которых семена распространяются посредством метания. Непременным условием для такого способа рассеивания семян является прямостоячий, упругий к моменту плодоношения стебель, который раскачивается от ударов ветра или каких-либо других агентов и выбрасывает семена, подобно снарядам из древних осадных орудий. Для многих лилейных — баллистов характерны резкие изменения положения цветоножек к моменту плодоношения, так называемые карпотропические изгибы, когда горизонтальные или загнутые вниз цветоножки изгибаются дугообразно или под прямым углом кверху, придавая коробочке строго вертикальное положение, что препятствует самопроизвольному высыпанию семян. Баллисты этого типа нередко имеют дисковидные семена с анемохорными приспособлениями. Они плоские, окружены крыловидной тонкой каймой и легко разносятся ветром (баллисты — анемохоры). У некоторых лилейных семена растаскивают муравьи. В стеблях или цветоносах у этих видов слабо развита механическая ткань. В отличие от баллистов, у которых стебли высыхают и деревенеют, стебли мирмекохоров при плодах слабеют и полегают. Семена этих растений имеют нежные и сочные придатки — элайосомы, образованные крупными паренхиматическими клетками, богатыми жирными маслами, которые легко отделяются от семян и поедаются муравьями. 
    Семейство лилейные состоит из 2 резко очерченных подсемейств: собственно лилейные (Lilioideae) и пролесковые (Scilloideae). Пролесковые некоторые авторы, например Р. Дальгрен (1975, 1980), рассматривают как самостоятельное семейство гиацинтовые (Hyacinthaceae). 
    Подсемейство собственно лилейные (Lilioideae) имеет 10 родов (примерно 470 видов). Представители подсемейства встречаются только в северном полушарии. Луковицы у них составлены низовыми чешуями, так как базальные листья отсутствуют. Цветоносный стебель облиственный. Сегменты околоцветника свободные, а нектарники тепальные. Пыльники прикреплены спинкой, качающиеся или прикреплены основанием, вращающиеся вокруг оси. Нити тычинок свободные. Семена обычно плоские. Из анатомических признаков характерно отсутствие угловых клеток эпидермы. Рафиды оксалата кальция отсутствуют. Характерно наличие алкалоидов, и по химическому составу эта группа гомогенная.

ПОНЯТИЕ ОБ АРЕАЛЕ.

Ареа́л (от лат. area: область, площадь, пространство) — область распространения таксона, например, вида. Одно из основных понятий в биологических дисциплинах, изучающих географическое распространение организмов, — географии растений и зоогеографии. Иногда к слову ареал ошибочно добавляется слово обитания (Ареал обитания), что приводит кплеоназму.

  Ареал вида представляет собой сочетание видовых требований с определённой суммой экологических условий на обширной территории или акватории. Однако эта эколого-географическая сопряжённость видов осложняется изменениями физико-географических условий в прошлом — климата, растительного покрова, формы земной поверхности и пр. Поэтому ареал вида является суммированным эффектом современных и предшествовавших условий. В результате, в географическом распределении видов и их комплексов — флор для растений и фаун для животных — наблюдается ряд неравномерностей и свои закономерности.

Для большинства видов ареал  является географически сплошным (то есть таксон встречается на его протяжении более или менее равномерно, без  явных обширных пробелов), но у многих видов он разорван (дизъюнктивен), часто из-за глобальных естественных процессов, коренным образом поменявших условия среды в отдельных местах их исходного обитания. Одной из важнейших причин образования разорванных ареалов, например, в Евразии, явились ледниковый период и ксеротермические межледниковые периоды; в результате ряд северных форм оказался занесён далеко на юг, а некоторые южные формы проникли на север. В этих оторванных от сплошного ареала частях такие виды являются реликтами, в приведённом примере — ледниковыми и ксеротермическими. Поэтому с ними связывают особые типы разорванных ареалов:

• Рассечённый — ареал, не образующий единой целостности. Характерен, как правило, для реликтовых таксонов
• Реликтовый — ареал, имеющий тенденцию к сокращению. Признаком реликтовости является неспособность к возобновлению на территории, ранее занимаемой таксоном, после катастрофического исчезновения (вследствие пожаров и др.)

Нередко эволюция вида к современному периоду завершалась его дифференциацией на пару или несколько очень близких, фенотипически сходных видов, которые при более тщательном изучении оказываются разными. Такие виды-двойники могут быть либо иметь неперекрывающиеся ареалы, то есть быть аллопатрическими, либо могут быть симпатрическими (при частичном пересечении ареалов либо полном их совпадении.

В настоящее время ареалы многих видов изменены в результате их интродукции человеком на новые территории.

Вследствие межвидовой конкуренции ареал, которые вид может занять (аутэкологический) и который занимает фактически (синэкологический), различаются. То же самое можно говорить про экологические ниши — фундаментальную или потенциальную — которую вид может занять в принципе, и фактическую — которую вид занимает при наличии межвидовой конкуренции.

При картографическом изображении ареала вначале на карту наносят конкретные местонахождения изучаемого таксона (точечный ареал). Точечный ареал может быть оконтурен, а внутри его штриховкой или цифровыми обозначениями даётся информация об обилии, встречаемости и других характеристиках таксона.

Космополиты – виды, роды и более крупные таксономические категории растений и животных,  обитающие не менее чем на  3-х материках.

Для отнесения наземных организмов к космополитам должно выполняться  условие,  заключающееся в распространении их по всей суше, а морских – по всему  Мировому океану. Космополиты имеют не только весьма обширный ареал, но и широкий диапазон экологической толерантности: они способны существовать в различных местообитаниях. К космополитам относятся растения водной среды и влажных местообитаний, что объясняется большой однородностью среды и расселением их текучими водами и перелетными птицами (тростник, рдест, ряска, рогоз,  папоротник-орляк). К этой группе, благодаря широкой экологической адаптации, относятся  также сорные и мусорные  (рудеральные) растения: одуванчик, лебеда белая, подорожник большой, пастушья сумка. Среди животных космополитами оказались те виды, которые соседствуют с человеком: муха, пастельный клоп, домовая мышь, серая и черная крысы, рыжий таракан. Сам человек также близок к полному космополитизму. Видов растений, подлинных космополитов, то есть распространенных на все континентах (Кроме Антарктиды) и во всех природных зонах  не существует. Ни один вид из высших растений, произрастающих в Арктике не встречается ни  в субтропических  пустынях, ни в тропических саваннах. Точно так же, ни одно из цветковых растений, наиболее широко распространенных в экваториальном тропическом поясах не проникает в высокие широты. Поэтому понятие «космополит» в большей степени применяется только в отношении таксонов более высокого ранга, чем вид (род, семейство). А.Г.Воронов предлагает называть космополитами  виды, которые населяют не менее ¼ поверхности суши или ¼ акватории Мирового океана или внутренних водоемов планеты.

Эндемики (редкие) – это виды, имеющие ограниченный  ареал распространения, не выходящий за пределы той или иной природной области,  имеющие географические границы. Понятие  «эндемики» применяется в том случае, когда вид или род встречается  только на одном материке или его части. Поскольку размеры территории или акватории не являются строго определенными, термином  «эндемики» стали обозначать таксоны, ареалы которых не выходят за пределы административно- территориальных образований (эндемики России, Беларуси). Ареалы эндемиков  иногда очень малы по площади, так сосна Эльдарская в Восточном Закавказье имеет площадь 50 га. Уникальную эндемичную  флору имеет озеро Байкал; из 600 видов растений и 1200 видов животных ¾ –эндемики.

а) Палеоэндемики  (древние эндемики) – это эндемичные виды (роды) растений и животных, возникшие очень давно и существующие длительное время.  Они обычно не связаны родственными отношениями с представителями местной флоры и фауны (фауна  Австралии и Мадагаскара).

б) Неоэндемики (молодые эндемики) –  это виды (роды) растений и животных, ограниченность ареала которых связана с их молодым происхождением, находятся в родственных отношениях с другими представителями местной флоры и фауны. Так в Средней Азии появились виды полыней, а на  Британских островах среди неоэндемиков белка, имеющая  более светлый мех. В целом  палеоэндемизм – признак угасания вида, а  неоэндемизм – развития.

Реликты (древние) – виды растений и животных, входящие в состав биоты конкретной географической  области как пережитки флор и фаун минувших геологических эпох и находящиеся в несоответствии с современными условиями существования. О реликтовых ареалах целесообразно говорить лишь в том случае, если вид за пределами своего основного ареала имеет ограниченное местоположение. Если же он широко распространен в области, значительно удаленной от главного ареала, то это островные нахождения – эксклавы. Реликтовые ареалы  и эксклавы образуются в результате сокращения площади ареала под влиянием климатических и других экологических факторов. Решающие условия, когда вид относят к реликтам – это редкость и изолированность. 

ПОЧВА КАК  ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР. 
Почва  -  это в разной степени плодородный, имеющий разную мощность верхний слой Земли, на котором произрастает большинство растений. Без знаний о почве невозможно успешное выращивание растений. Сведения о почве  -  это показатели, характеризующие ее структуру (мощность горизонтов, величина почвенных частичек  -  агрегатов), водно-воздушный, плотность (объемный вес), (гранулометрический) состав и другие физические свойства. Важны и агрохимические показатели почвы: реакция почвенного раствора (рН), содержание гумуса (органических веществ) и минеральных веществ, являющихся элементами питания растений. Есть еще целый ряд специфических показателей  -  характеристик почвы. Все эти данные и определяют почву как экологический фактор.

Главные сведения о  конкретной почве отражаются в ее названии  -  типе почвы. Подробные показатели данной почвы получают, вскрывая почвенный профиль,  -  выкапывая яму, по глубине охватывающую все почвенные горизонты. Из такого раскопа отбирают почвенные образцы для химического анализа и определения физических и химических характеристик почвы. Все это требует времени и средств, специалистов и лабораторий. Значительную помощь при первоначальном обследовании участков для строительства усадеб, дач, стадионов, разбивки парков, возделывания различных растений оказывают растения, населяющие интересующую нас территорию. Важны сведения об их экологических характеристиках. Дело в том, что растения очень тесно связаны с конкретными почвенными условиями и по наличию тех или иных растений можно дать вполне объективную характеристику почвам данного местообитания. Такая характеристика будет достаточно точной, не хуже чем характеристика, полученная посредством анализов почвенных образцов. Составляют ее быстро и на любом по размерам объекте. Иногда используют самолет для облета больших площадей. Приходилось принимать участие в такой экспедиционной работе, летая с коллегами над тундрой целый рабочий день,  -  на известном АН-2 на высоте 200 м. Были хорошо различимы по цвету фоновые, преобладающие растения в разных местах тундры; при смене условий, особенно увлажнения, менялась и растительность, а с нею менялся и цвет на разных участках  -  цвет растительного покрова.»