Анатомическая структура листьев сальвинии плавающей

Степень изученности анатомической структуры листьев сальвинии плавающей незначительна. Несмотря на то, что первые исследования датированы 1913 годом (ANDREWS, F.

Анатомическая структура листьев сальвинии плавающей

Дипломная работа

Биология

Другие дипломы по предмету

Биология

Сдать работу со 100% гаранией

Анатомическая структура листьев сальвинии плавающей

Содержание

Введение

Глава 1. Литературный обзор

Глава 2. Материал и методика исследования

2.1 Объект исследования

Глава 3. Результаты исследования

Выводы

Список литературы

Введение

Актуальность проблемы

Несмотря на большое количество исследований, материалов и книг, касающихся папоротников, в научной литературе слабо представлены как водные папоротники в целом, так и сальвиния плавающая (Salvinia natans) в частности. Учитывая то, что сальвиния плавающая достаточно широко распространена на территории Российской Федерации, и то, что в немногочисленных исследованиях до сих пор продолжаются споры о некоторых гидрофитных особенностях сальвинии плавающей (является ли полупогруженный лист сальвинии корнем? есть ли на плавающих листьях устьица?), проблема изучения анатомических особенностей строения сальвинии плавающей весьма актуальна.

В то же время знание особенностей анатомии водных растений необходимо для регуляции их распространения, поскольку с одной стороны – они могут играть значительную роль в самоочищении водоёмов, в том числе и от промышленных загрязнений, а с другой в определенных условиях водная растительность может развиваться чрезмерно и способствовать заболачиванию отдельных участков водохранилищ, снижая их хозяйственную и рекреационную ценность.

Также учитывая, что сальвиния плавающая используется любителями в качестве аквариумного растения, думаю, что исследование особенностей строения данного растения будет интересно и полезно данным любителям.

Степень изученности проблемы

Степень изученности анатомической структуры листьев сальвинии плавающей незначительна. Несмотря на то, что первые исследования датированы 1913 годом (ANDREWS, F. M., ELLIS, M. M., 1913), далее данная тема на многие годы была забыта. Сальвиния плавающая, если и упоминалась в научной работе до 2000-х годов, то только в составном качестве в статьях энциклопедий, либо в общих статьях про папоротникообразные растения, без указания отдельных особенностей строения непосредственно сальвинии плавающей.

Данных о морфо-анатомических особенностях и жизненной приспособленности крайне недостает в научной литературе, за редким исключением (Bercu, 2006). Начиная с 2000-х годов появляются узкоспециализированные исследования данного растения как за рубежом, так и у нас в стране. Так в 2004 году румынский биолог Родика Берку описала анатомические особенности вегетативных органов сальвинии плавающей (Bercu R., 2006, http://agricultura.usab-tm.ro/.)

В России данной темой занимается Н.С. Барабанщикова (2012 Жизненная форма сальвинии плавающей (Salvinina natans (L.) All., Salviniaceae) в сборнике Актуальные проблемы современной биоморфологии, место издания ООО "Радуга- ПРЕСС" Киров, с. 154-156, 2012 Размножение сальвинии плавающей Salvinia natans (L.) All в сборнике Эмбриология, генетика и биотехнология: материалы IV Международной школы для молодых ученых "Эмбриология, генетика и биотехнология" (3 – 9 дек. 2012 года), место издания ИП Пермяков С.А Ижевск, с. 17-20, 2011 Морфологическая поливариантность спорофитов сальвинии плавающей (Salvinia natans (L.) All.) в условиях Московской области в сборнике Современные проблемы популяционной экологии, геоботаники, систематики и флористики: материалы международной научной конференции, посвященной 110-летию А.А. Уранова (Кострома, 31 октября – 3 ноября 2011 г.), место издания КГУ им. Н.А. Некрасова Кострома, том 1, с. 25-29)

Цель работы.

Установление особенностей анатомического строения эпидермы наводных листьев сальвинии плавающей.

Задачи исследования:

      Описать структурные элементы эпидермы листа сальвинии плавающей;

      Определить положение устьиц на листе и тип строения устьичного аппарата;

      Сравнить строение эпидермы листа сальвинии плавающей с другими представителями рода Salvinia.

Глава 1. Литературный обзор

Анатомия листа

Лист – в ботанике наружный боковой орган растения с ограниченным верхушечным ростом, основными функциями которого являются: фотосинтез, транспирация и дыхание. (Лотова Л.И., 2013.)

Лист – составная часть побега. Первые листовые органы растения – семядоли – формируются в результате дифференциации предзародыша. Все последующие листья возникают в виде меристематических бугорков на апексе побега. Лист при своем развитии растет до определенного предела и приобретает такие размеры и форму, которые обеспечивают ему максимальную фотосинтезирующую поверхность. Достигнув окончательной величины, листья у разных растений функционируют различное время. У листопадных деревьев и кустарников лист функционирует около 4-5 месяцев, а у некоторых хвойных продолжительность жизни листа достигает 15-20 лет. (Яковлев Г.П., 1990.)

Будучи по происхождению боковыми органами, листья, как правило, имеют более или менее плоскую форму и дорсовентральное (лат. dorsum – спина и venter – брюхо; dorsoventralis – спинно-брюшной) строение, в отличие от более или менее цилиндрических и радиально-симметричных осевых органов – стебля и корня. У семенных растений листья имеют ограниченный рост в отличие от осевых органов, способных длительное время сохранять меристематическую верхушку.

Лист, как правило, не производит на себе никаких других органов, но непосредственно на листе новый лист обычно не образуется (исключения крайне редки, например, у некоторых геснериевых). Сам же лист всегда располагается на оси побега – стебле.

Плоская пластинчатая форма листа создает наибольшую поверхность на единицу объема тканей, что наилучшим образом способствует выполнению основной функции типичного зеленого листа – воздушного питания или фотосинтеза. Вторая важнейшая функция листа – транспирация (регулируемое испарение). Анатомическое строение листа хорошо приспособлено к выполнению этих функций. (Серебрякова Т.Н., 2006)

Плоская форма делает лист бифациальным (лат. bis – два и facies – внешность; bifacialis – двусторонний, с двумя поверхностями). А так как побег имеет строго определенные морфологические верхушку и основание, то можно говорить о верхней и нижней сторонах листа, имея в виду ориентацию этих сторон по отношению к верхушке побега. Верхнюю сторону листа называют еще внутренней, брюшной или адаксиальной, а нижнюю – наружной, спинной или абаксиальной (лат. ad – к; ab – от и axis – ось; adaxialis – обращенный к оси; abaxialis – обращенный от оси).

При всём этом нижняя и верхняя стороны листа выполняют обычно разные функции: нижняя – транспирацию, газообмен, верхняя – фотосинтез. Поэтому большинство листьев построено дорсовентрально (характеризуется тем, что в нем различают верхнюю и нижнюю стороны). В этом можно убедиться невооруженным глазом, а также при рассмотрении пластинки листа под микроскопом (рис. 1 и 2). (Серебрякова Т.И, 2006.)

Рисунок 1. Схема строения дорсовентрального (а) и изолатерального (б) листьев: 1 – верхняя эпидерма; 2 – палисадный мезофилл; 3 – губчатый мезофилл; 4– проводящий пучок (жилка); 5 – нижняя эпидерма. Рис. По Коровкин О.А., 2007

Рисунок 2. Поперечный срез листа. (https://en.wikipedia.org/wiki/Leaf#/media/File:Bifacial_leaf_cross_section.jpg)

Основная часть взрослого зеленого листа – это его пластинка, которая характеризуется плоской формой, дорсовентральностью, ограниченным ростом, а также черешок листа. Листья, имеющие черешок, называются черешковыми (липа, береза). Черешок может и отсутствовать, тогда лист называют сидячим (алоэ, пшеница). Роль черешка состоит в том, что он выполняет опорную, проводящую функции, а также надолго сохраняет способность к вставочному росту и может осуществлять регуляцию листовой пластинки. (Серебрякова Т.И., 2006.)

Нижнюю часть листа, примыкающую к стеблю, называют основанием листа. При основании листа часто развиваются парные боковые выросты – прилистники. У представителей семейств зонтичные и злаки основание листа часто разрастается и преобразуется в трубку – листовое влагалище (Рис. 3). (http://studopedia.ru/3_132907_laboratornaya-rabota.html)

Рисунок 3. Части листа. (рис. по Серебрякова Т.И., Воронин Н.С., Еленевский А.Г., 2006)

Связь листа и стебля, как органов побега, обусловлена исторически, онтогенетически и функционально. Исторически – потому, что оба они в эволюции высших растений возникли вследствие морфологической дифференциации осевого органа – телома, присущего первенцам наземной флоры. Онтогенетически – потому, что развиваются из одной и той же апикальной меристемы – конуса нарастания. Стебель служит для размещения листьев и способствует приобретению ими ориентации, позволяющей максимально использовать освещение, от которого зависит интенсивность фотосинтеза. Связь проводящих систем обоих органов, устанавливающаяся в узловых зонах стебля в процессе развития побега, определяет поступление в лист воды и отток из него продуктов фотосинтеза. Все это подтверждает представление о побеге как целостной структурно-функциональной системе. (http://biofile.ru/bio/17654.html)

Состав тканей, слагающих листовую пластинку, определяет выполняемые ею функции. Защиту внутренних тканей от воздействия внешних факторов, газообмен и транспирацию осуществляет эпидерма, фотосинтез – хлорофиллоносная ткань – мезофилл, поступление в него воды и отток продуктов ассимиляции – проводящие пучки, распределение и взаимосвязь которых характеризует различные способы жилкования. В листовых пластинках встречаются вместилища выделений в виде одноклеточных идиобластов или многоклеточных образований, а также механические ткан

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>