БОТАНИКА 1 Ботаника есть естественная наука

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

БОТАНИКА 1

«Ботаника есть естественная наука, которая учит познанию растений» (К. Линней, XVIIIв. ). Карл Линней (1707 -1778) Ботаника – комплекс биологических наук о растениях. 2

Структура курса • Лекции – 32 ч. (1 раз в неделю) • Лабораторно-практические занятия – 32 ч. (1 раз в неделю) • Консультация • Экзамен - Бально-рейтинговая система: - 50 б. – в семестре (допуск к экзамену– 27, 5 балла) - 50 б. - на экзамене 3

Основная литература 1. Ботаника: в 4 т. Т. 1. Водоросли и грибы: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Белякова Г. А. , Дьяков Ю. Т. , Тарасов К. Л. М. : "Академия", 2006. 320 с. 2. Ботаника: в 4 т. Т. 2. Водоросли и грибы: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Белякова Г. А. , Дьяков Ю. Т. , Тарасов К. Л. М. : "Академия", 2006. 320 с. 3. Ботаника: в 4 т. Т. 3. Высшие растения / А. К. Тимонин. М. : "Академия", 2007. 352 с. 4. Ботаника: в 4 т. Т. 4, кн. 1: Систематика высших растений: в 2 книгах / под ред. проф. А. К. Тимонина. 2009. 313 с. 5. Ботаника: в 4 т. Т. 4, кн. 2: Систематика высших растений: в 2 книгах. / под ред. проф. А. К. Тимонина. 2009. 350 с. 6. Серебрякова Т. И. , Воронин Н. С. , Еленевский А. Г. и др. Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений. – М. : ИКЦ «Академкнига» , 2007. - 543 с. 7. Еленевский А. Г. , Соловьева М. П. , Тихомиров В. Н. Ботаника. Систематика высших, или наземных, растений. М. : «Академия» , 2004 или 2006 гг. 4

Дополнительная литература: 1. Еленевский А. Г. , Соловьева М. П. , Ключникова Н. М. и др. Практикум по систематике растений и грибов. М. : "Академия", 2004. 160 с. 2. Барсукова Т. Н. и др. Малый практикум по ботанике. Водоросли и грибы: учеб. М. : Академия, 2005. 238 с. 3. Воронин Н. С. Руководство к лабораторным занятиям по анатомии и морфологии растений. М. : Изд-во «Просвещение» , 1981. 160 с. 4. Практикум по анатомии растений: для биологических специальностей вузов. / Барыкина Р. П. и др. М. : Изд-во «Высшая школа» , 1979. 224 с. 5. Жизнь растений. Под ред. А. Л. Тахтаджяна. Т. 1 - 4. М. : Просвещение, 1974. 1978. 6

дополнительная литература: • Лотова Л. И. Морфология и анатомия высших растений. М. : Эдиториал УРСС, 2001. -528 с. • Эсау К. Анатомия семенных растений. Кн. 1 -2. - М. : Изд-во «Мир» , 1980. – кн. 1. – 218 с. , кн. 2. – 229 с. • Александров В. Г. Анатомия растений. – М. : Высшая школа, 1966. • Гэлсон А. , Девис П. , Сэттер Р. Жизнь зеленого растения. М. : Мир, 1983, 549 с. • Жизнь растений. Под ред. А. Л. Тахтаджяна. Т. 1, 4. М. : Просвещение, 1974, 1978. 7

Интернет-ресурсы http: //www. ksu. ru/botmus/db/app/public/kinds. phtml электронный гербарий КФУ http: //www. ksu. ru/bmku/posetitelym. php - ботанический музей КФУ http: //www. sevin. ru/redbooksevin/- красная книга России http: //herba. msu. ru/- ботанический сервер МГУ http: //www. botanik-learn. ru - образовательный сайт по анатомии и морфологии растений http: //www. google. com/Top/Science/Biology/Botany/ботанические термины 8

• Преподавание ботаники в Казанском университете началось через год после его открытия – в 1805 г. , и связано с именем К. Ф. Фукса – первого профессора естественной истории и ботаники. Собственно кафедра (ботанический кабинет) была организована только в 1836 г. ; еѐ возглавил П. Я. Корнух. Троцкий — доктор философии и магистр свободных наук. • Его преемником стал А. О. Янович, существенно пополнивший учебное оборудование кафедры, но с его отъездом из Казани в 1863 г. преподавание ботаники в Казанском университете было прервано. 9

• • В 1867 г. кафедру возглавил Н. Ф. Леваковский, при котором развитие получили несколько научных направлений. Сам Леваковский создал школу физиологов растений, впоследствии выделившуюся в отдельную кафедру. Выдающийся миколог Н. В. Сорокин (заведующий кафедрой в 1888 -1901 гг. ) положил начало изучению «низших растений» . Мировую известность получил К. С. Мережковский – альголог и лихенолог, автор теории симбиогенеза. При Леваковском на кафедре начало развиваться ботанико-географическое направление (П. Н. Крылов, С. И. Коржинский, А. Я. Гордягин). Возглавлявший кафедру в 1901 -1909 и в 1914 -1932 гг. А. Я. Гордягин, создал Казанскую геоботаническую школу, сыгравшую выдающуюся роль в развитии русской ботанической географии. 10

• • • С 1932 г. кафедрой руководил В. И. Баранов. Он способствовал появлению на кафедре таких научных направлений, как бриологическое, фитопатологическое, цитоэмбриологическое и положил начало палеоботаническому направлению. Он также продолжил лучшие традиции Казанской геоботанической школы. С 1964 года руководство кафедрой перешло к М. В. Маркову (в 1945 -1964 гг. он возглавлял кафедру геоботаники Казанского университета). Марков внѐс весомый вклад в изучение флоры и растительности востока Европейской России. Он также развивал экспериментальную геоботанику (в 1962 г. в университете была проведена 1 -я Всесоюзная конференция по вопросам экспериментальной геоботаники) и сыграл большую роль в создании в СССР агрофитоценологии (в 1967 г. в университете было проведено 1 -е Межвузовское совещание по вопросам агрофитоценологии). В 1974 г. заведующим кафедрой стал Е. Л. Любарский. Наряду с изучением биологии и экологии растений, на кафедре большое внимание стало уделяться вопросам охраны растительного покрова региона. Заметных успехов кафедра добилась в области популяционной биологии растений (М. В. Марков) и эмбриологии растений (А. Г. Смирнов, А. П. Ситников – в разные годы награждены памятной медалью им. С. 11 Г. Навашина).

• • С 1999 г. кафедрой заведовал А. П. Ситников, под руководством которого развиваются традиционные для кафедры морфолого-систематическое и ботанико-географическое направления. С 2014 г. создана кафедра ботаники и физиологии растений путем слияния кафедры ботаники и кафедры физиологии и биохимии растений. В настоящее время на вновь объединенной кафедре работают 3 профессора (зав. кафедрой — д. б. н. О. А. Тимофеева), 12 доцентов, 5 старших преподавателей и 1 ассистент. На кафедре функционируют 3 магистерские программы и аспирантура по ботанике и физиологии и биохимии растений. Научные работы на кафедре ведутся в области популяционной, клеточной, биохимической и молекулярной биологии растений в следующих направлениях: - молекулярно-генетические основы устойчивости растений и разработка практических приемов повышения продуктивности и устойчивости растений (с использованием биотехнологических и генноинженерных методов); молекулярно-биологические и морфолого-систематические основы роста и размножения растений; биология и биохимия ресурсных растений (лекарственных, пищевых, эфирно-масличных); инновационные методы преподавания биологии. Для реализации этих направлений используются современные методы и аппаратура, имеющаяся на кафедре: газометрия, ЯМР, иммунофлуоресценция, электрофорез, молекулярно-генетический анализ, адсорбционная спектрометрия, кондуктометрия и др. Ботаническое направление хорошо оснащено необходимым экспедиционным и лабораторным оборудованием, современными микроскопами, крупнейшими в 12 Поволжье ботаническими коллекциями (Палеонтологический музей, Музей низших

Российские организации: КИББ КНЦ РАН, г. Казань ИОФХ КНЦ РАН, г. Казань ИФР АН РАН, г. Москва Институт сельскохозяйственной биотехнологии, г. Москва Кафедра высших растений и кафедра физиологии растений МГУ им. М. В. Ломоносова, г. Москва Кафедра ботаники и кафедра физиологии растений СПб. ГУ, г. Санкт-Петербург Приволжский федеральный округ: Кафедра ботаники и кафедра физиологии растений Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского Кафедра ботаники и экологии Саратовского государственного университета, г. Саратов Кафедра ботаники и экологии Удмуртского государственного университета, Ижевск Мордовский государственный университет, Саранск Волгоградский государственный педагогический университет г. Казань и Республика Татарстан Тат. НИИ сельского хозяйства, г. Казань Институт проблем экологии и недропользования АНТ, г. Казань Волжско-Камский государственный биосферный заповедник Национальный парк «Нижняя Кама» КФХ «Ягодная долина» Тепличный комбинат «Майский» Управления по РТ ФГУ "Росприроднадзор « Приволжское управление Ростехнадзора. Татарское отделение Государственного НИИ озерного и речного рыбного хозяйства (ГОСНИОРХ) Управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды РТ Федеральноегосударственное учреждение по водному хозяйству "Средволгаводхоз « Центральная специализированная инспекция аналитического контроля Министерства 13 экологии и природных ресурсов Республики Татарстан (ЦСИАК МЭПР РТ).

• Результаты работ кафедры опубликованы в рейтинговых журналах. Профессора кафедры являются лауреатами премии АН Татарстана им. В. А. Энгельгардта, студенты и аспиранты многократно были лауреатами Российских и Татарстанских конкурсов. • Кафедра активно сотрудничает с зарубежными учеными Германии, Англии, Финляндии, Бельгии, Польши, Китая и других стран. Молодые сотрудники, студенты и аспиранты участвуют в программах зарубежных командировок, поддержанных Российскими и зарубежными грантами. • Международное сотрудничество: • Германия, Гиссен, Институт им. Ю. Либиха • Линнеевской общество, г. Лондон • ЮАР, University of Kwa. Zulu-Natal • Окаямский национальный университет, Япония • Китай, Урумчи, Колледж Наук о Жизни и Технологии, Синьцзянский университет • Лиссабонский университет, Португалия • Польша, Краков. Педагогический университет • Польша, Краков, Ягеллонский университет • Сотрудники являются национальными экспертами ООН Центра международного промышленного сотрудничества (ЮНИДО) в РФ; 14

• • • Лаборатории академических и отраслевых НИИ РАН и РАСХН Институт биохимии и биофизики Каз. НЦ РАН Институт фундаментальных проблем биологии РАН (г. Пущино) Тат. НИИ сельского хозяйства ИОФХ КНЦ РАН, г. Казань Тепличные хозяйства «Майский» и «Весенний» Фирмы ландшафтного дизайна Криминалистические лаборатории Фармакологические компании Средние и средние специальные учебные заведения 15

• Чему у нас научат: • Участвовать в экспедициях, полевых и лабораторных биологических исследованиях по профилю подготовки • Проводить мероприятия по охране природы (защите среды обитания человека от загрязнения, рациональному использованию природных ресурсов, сохранению памятников природы: заповедников, парков) • Проводить биомониторинг и оценку состояния биоресурсов Земли (растительного и животного мира) • Участвовать в разработке проектов возобновления редких и охраняемых биологических объектов • Контролировать процессы биологического производства (например, медицинской биологической продукции, сельскохозяйственных добавок и т. д. ) • Проводить различные исследования с целью улучшения условий в области сельского хозяйства, лесного и промышленного хозяйства • Контролировать выполнение норм и правил в области охраны природы • Проводить экскурсии в заповедниках, заказниках, национальных парках, природных парках, показывать памятники природы (редкие и вековые деревья, мельничные пруды и т. д. ) • Создавать проекты ландшафтного дизайна и озеленения • Проводить занятия по биологии, экологии, химии в высших учебных заведениях, колледжах и школах 16

• В 1583 г. итальянец Чезальпино сделал попытку классификации растений, в основу которой положил признаки строения плодов и семян (выделил 15 классов). • Выдающийся английский естествоиспытатель Роберт Гук (1635 - 1703) усовершенствовал микроскоп и при рассмотрении среза пробки обнаружил, что она состоит из крохотных ячеек. В 1665 г. он описал растительные клетки и ввел термин «cellula» , что на латыни означает «клетка» . • Марчелло Мальпиги (1628 -1694) и Неемий Грю (1641 -1712) положили начало анатомии растений, описав клетки, ткани различных видов и их значение. В 1671 г. они, независимо друг от друга, выпустили книги с одинаковым названием «Анатомия растений» . • Систематика и описательная морфология XVIII в. достигла высшего развития в трудах шведского ботаника Карла Линнея (1707 -1778). В 1735 г. Линней выпустил книгу «Система природы» , где классифицировал растения по строению органа размножения - андроцея. Он выделил 24 класса. Эта система была искусственна, т. к. в ее основу было положено не родство растений, а сходство некоторых признаков. Однако система Линнея была очень удобной: согласно ей легко было найти растение по строению цветка. Важным нововведением Линнея в систематику была бинарная номенклатура. В ней каждый вид обозначался двумя словами (первое - название рода, второе - видовой эпитет). 20

К. Линней (1707 -1778) Ботаник - систематик • обосновал таксономическую идею в ботанике; • ботаника из науки об особях растений превратилась в науку о видах и других таксонах; • главной целью ботаники на последующие 200 лет стало построение естественной системы видов, родов, порядков и классов растений; 21

Основные труды К. Линнея – «Philosophia botanica» , «Species plantarum» , «Systema naturae» • Усовершенствовал описательную морфологию органов растений; • Обосновал учение о виде, ввел бинарную номенклатуру; • предложил давать названия растений на латинском языке; описал и дал латинские названия 10 тыс. видам растений – Viola mirabilis L. – фиалка удивительная • Использовал иерархическую систему таксономических категорий – царство - класс – порядок – род – вид разновидность 22 Linnaea borealis L. – Линнея северная

К. Линней создал искусственную систему растительного царства • Растительное царство разделил на 24 класса; • Деление на классы осуществлял по строению и количеству генеративных органов; • большинство злаков – в классе 3 -х тычинковые, однако, рис – в классе 6 -ти тычинковые, душистый колосок – 2 -х тычинковые Схема искусственной системы К. Линнея 23

Чарльз Дарвин (1809 -1882) естествоиспытатель, основатель эволюционного учения • Основной труд – «Происхождение видов» ; • Родство между группами отражает общность их происхождения, а различия характеризуют меру их расхождения в процессе эволюции; • В ботанике возникла идея создания так называемой филогенетической системы таксономических категорий; • Система классификации растений стала рассматриваться как модель процесса эволюции в царстве растений 25

Гербарии мирового значения Музей естественной истории, Париж Королевские ботанические сады Кью Нью-Йоркский Ботанический сад 26 Ботанический институт, Санкт-Петербург

Разделы ботаники Уровни организации растений: Субклеточный - Биохимия растений Клеточный - Цитология - Гистология Организменный - Морфология (Эпиморфология) - Анатомия - География растений - Экология растений - Палеоботаника Надорганизменный - Популяционная ботаника - Фитоценология - Систематика 27

Разделы морфологии • • • Эпиморфология Анатомия Цитология Экологическая морфология Эмбриология Карпология Палинология Сравнительная морфология Эволюционная морфология 28

• • Растения характеризуются рядом особенностей организации, которые позволяют выделить их в особое царство. Отличительными признаками этой группы являются такие: преобладание автотрофного способа питания, т. е. способность создавать органические вещества из неорганических, используя энергию Солнца. В противоположность автотрофным растениям, животные питаются уже готовыми органическими веществами, усваивая их и используя связанную в них энергию. Поэтому их называют гетеротрофными организмами. Кроме животных, к гетеротрофам относятся также грибы, большинство бактерий. Однако и среди растений встречаются гетеротрофные организмы, например растения-паразиты (повилика, заразиха, раффлезия) и сапрофиты (орхидеи); наличие жесткой углеводной клеточной оболочки, придающей клеткам растений определенную форму и прочность. Следовательно, для растений характерен осмотрофный способ поглощения пищи (путем всасывания). Клеточные оболочки иного химического состава имеют также грибы и некоторые прокариоты; малоподвижный ( «оседлый» ) образ жизни, причинами которого являются возможность получать необходимые для фотосинтеза вещества (углекислый газ, воду, энергию Солнца) на месте; получение минерального питания путем всасывания через корневые окончания; наличие жесткой клеточной стенки, так называемого наружного «скелета» . Однако нельзя сказать, что растения являются полностью неподвижными организмами, т. к. они растут, корневища продвигаются в почве, побег поворачивается к источнику света, лианы закручиваются вокруг опоры, цветки некоторых растений раскрываются и закрываются в определенное время и т. д. Кроме того, есть еще два признака: способность расти в течение всей жизни, т. е. это организмы с незавершенным открытым ростом; расселение с помощью зачатков - зооспор, семян, связанное с «оседлым» образом жизни растений. Животные же чаще расселяются путем передвижения во взрослом или активном состоянии. 30

Тахтаджян, 1973 31

ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ ПО А. Л. ТАХТАДЖЯНУ Родственные взаимоотношения показаны между подклассами 32

Филогенетическая система А. А. Гроссгейма 33

Скачать презентацию БОТАНИКА 1 Ботаника есть естественная наука

Лекция 1.pptx

Количество слайдов: 34