Живые ископаемые в мире растений

 

ископаеЖивые мые

в мире растений

 

Выполнила: Дремина Н. В.

ЕН-220101

Кто такие живые ископаемые?

 

Живые ископаемые, или филогенетические реликты – сборное название ныне существующих видов растений и животных, которые относятся к крупным таксонам, почти полностью вымершим десятки или сотни миллионов лет назад.

Живые ископаемые, как правило, являются палеоэндемиками, так как сохранение древних видов облегчается при изоляции от более совершенных конкурентов или хищников.

Живыми ископаемыми называют также виды, остающиеся неизменными в течение длительного периода времени (персистирующие виды).

Филогенетические реликты в мире растений

 

Гинкго двулопастное  (Ginkgo biloba)

Систематическое положение гинкго двулопастного

 

Род Ginkgo включает единственный современный вид Гинкго двулопастный (Ginkgo biloba), который является единственным  представителем монотипного класса Гинкговые (Ginkgoopsida), единственного в отделе Гинкговидные (Ginkgophyta).

Происхождение и распространение

 

Гинкговые возникли в начале позднего перми, а максимального разнообразия достигли в середине юры, тогда произрастало не менее 15 родов гинкговых. Были широко распространены на Земле в мезозойскую эру.

Ginkgo biloba с давних времен считается храмовым растением, оно сохранилось благодаря защите его человеком.

В настоящее время культивируется в ботанических садах и парках субтропической Европы и северной Америки, в Японии и Корее.

Дикая форма произрастает в двух небольших районах на востоке Китая в долинах до 770 м над уровнем моря. Статус дикой формы остается под сомнением, т. к. эти районы  несколько тысяч лет возделываются человеком.

Отпечатки гинкговых

 

Окаменевший лист Ginkgo biloba эпохи Эоцена из МакЭйби (MacAbee), Британская Колумбия, Канада.

 

Отпечатки листьев: Ginkgo sibirica из юрских отложений

 

Отпечатки листьев юрского гинковог

Морфология и анатомия гинкго двулопастного

 

Дерево высотой до 30 м и диаметром ствола до 4,5 м. Крона вначале пирамидальная, с возрастом разрастается.

Побеги двух типов – обычные удлиненные – ауксибласты и боковые – брахибласты длиной 2-3 см.

Листья двулопастные вееровидные, шириной 5-8 см, на тонком черешке длиной до 10 см. Жилки с дихотомическим ветвлением.

В стволах сердцевина развита слабо, большая часть ствола занята мощной древесиной с точечными трахеидами, у которых поры размещены на тангентальных стенках.

Имеют хорошо развитую корневую систему. Устойчивы к сильным ветрам и снежным заносам.

 

 

Поперечный срез ствола

Размножение гинкго двулопастного

 

 

 

Растение двудомное. На мужских растения в сережковидных собраниях  спорангиев развивается пыльца. На женских растениях на длинных ножках развиваются по два семязачатка.  Дерево приступает к размножению на 25-30 году жизни.

Опыление ветром, поздней весной.

Оплодотворение происходит осенью в семязачатках, из них созревают желтые семена и опадают, зародыш в них развивается уже после опадения .

Семена несколько напоминают абрикос, но обладают неприятным запахом прогорклого масла, они округлые.

 

Поперечный разрез плода гинкго

 

Плоды

 

Мужские собрания спорангиев

 

Женские семязачатки

Применение гинкго двулопастного

 

• Отваренные или жареные семена гинкго с давних времен употребляют в пищу в районах его произрастания.
• Используется в китайской медицине.
• Препараты на основе соединений, выделенных из листьев гинкго, имеют широкое применение при сосудистых заболеваниях, при атеросклерозе,  рассеянном склерозе для улучшения памяти и внимания.

 

• Гинкго – листопадное дерево.
• В токийском ботаническом саду растёт дерево, с которого брал образцы  Сакугоро Хирасэ, японский ученый, обнаруживший у гинкго подвижные спермии. Возле дерева установлена памятная табличка.
• Первое научное упоминание о гинкго сделал Энгельберт Кемпфер в «Amoenitatum exoticarum» (1712). Он по ошибке записал его как Ginkgo, Itsjo вместо Ginkjo, Itsjo. Позже Карл Линней в «Mantissa plantarum II» (1771) повторил эту ошибку, и за деревом закрепилось название гинкго.
• В Японии название дерева гинкго яп. 銀杏 произносится как „итё:“, что предположительно произошло от китайского словосочетания (кит. 鴨脚 yājiǎo) «утиные лапки», так как листья дерева напоминают их по форме. Иероглифическое название в отношении плода означает «серебряный абрикос», и читается как „гиннан“.

 

 

Интересные факты

Род Хвощ (Equisetum)

 

Систематическое положение

 

 

Род хвощ в силу своей уникальности в современной флоре выделен в особый  отдел  Хвощевидные (Equisetophyta). В нем один современный класс (Equisetopsida), один порядок (Equisetales) и одно семейство  (Equisetaceae), к которому относится  один род (Equisetum), в котором насчитывается, по разным источникам от 15 до  32 видов.

Распространение

 

Род распространён повсеместно от Южной Америки и южной части Африки до Арктики. Наибольшее видовое разнообразие (17 видов) наблюдается в Евразии и Северной Америке между 40 и 60° с. ш.

Вообще, хвощевые известны с каменоугольного периода, расцвет – палеозой и мезозой.

 

Морфология

 

Ныне живущие виды – исключительно травянистые растения высотой от нескольких сантиметров  до нескольких метров.

У всех видов стебли обладают выраженной метамерией (правильным чередованием узлов и междоузлий).

Листья редуцированы до чешуй и располагаются мутовками в узлах.

Зеленые стебли выполняют ассимилирующую функцию, поверхность которых увеличивается ребристостью, стенки клеток эпидермиса пропитаны кремнеземом.

Подземная часть представлена сильно развитым корневищем, в узлах которого формируются придаточные корни. У некоторых видов боковые ветви корневища превращаются в клубни, которые служат местом отложения запасных питательных веществ, а также являются органами вегетативного размножения.

Анатомическое строение стебля

 

Вдоль стеблей тянутся более или менее выраженные ребрышки и ложбинки. Под эпидермой в ребрышках, иногда в ложбинках, реже кольцом располагаются участки механической ткани. Между механической тканью находится паренхима первичной коры, содержащая хлоропласты и выполняющая функцию фотосинтеза. Во внутренней части коры проходят воздухоносные полости. Центральный осевой цилиндр нечетко отграничен от первичной коры, большая его часть приходится на сердцевину. В молодом стебле она состоит из живой паренхимы, которая быстро разрушается и образующаяся полость заполняется воздухом. По периферии стелы тянутся закрытые коллатеральные пучки. Флоэма состоит из ситовидных трубок и паренхимы. В ксилеме вся протоксилема и большая часть метаксилемы разрушается. На их месте образуется узкая полость, по которой перемещается вода.

Анатомическое строение стебля

Применение

 

• Используются для подкормки домашних животных.На хвощевой подкормке коровы и козы дают больше молока. В то же время для лошадей хвощи являются ядовитыми растениями
• В медицине используются препараты хвоща полевого, которые обладают разносторонним и разнообразным действием. Их применяют как мочегонное, противовоспалительное, кровоостанавливающее, общеукрепляющее, ранозаживляющее и вяжущее средство. Помогают они при сердечной недостаточности, улучшают водно-солевой обмен. В составе различных сборов хвощ применяют для лечения гипертонической болезни, подагры и заживления ран. Эффективно растение при отёках различного происхождения и экссудативных (влажных) плевритах.
• В народной медицине область применения хвоща та же. Кроме того, считают, что трава хвоща помогает при некоторых злокачественных новообразованиях, внутренних и наружных кровотечениях, жёлчно- и почечнокаменной болезни

 

 

Интересные факты

 

• Трава хвоща полевого содержит малоизученный сапонин эквизетонин (около 5 %) и алкалоиды никотин, эквизетин (палюстрин); 3-метоксипиридин; диметилсульфон; флавоноиды; эквизетрин, изокверцитрин и 5-глюкозид лютеолина, витамин С (до 0,19 %), каротин (около 4,7 мг%); яблочную, аконитовую и щавелевую кислоты; белки (около 16 %), жирное масло, кремниевую кислоту (до 25 %), дубильные вещества, горечи, смолы
• Научное название рода, Equisetum, происходит от латинских слов equus («лошадь») и saeta («грива, щетина»). Аналогичным образом образовано название растения во многих европейских языках — польск. koński ogon, англ. horsetail, фр. queue-de-cheval и др.
• Русское название «хвощ» растение получило за сходство с хвостами некоторых животных, в особенности, лошадей
• Стебли хвоща содержат кремнезём, потому и жёсткие. Прежде стеблем хвоща чистили горшки и кастрюли.

 

 

Некоторые современные представители рода Equisetum

 

Хвощ полевой (Equisetum arvense L.)

 

Весенний спороносный побег

 

Летний вегетативный побег

Хвощ большой  (Equisetum telmateia ) 

 

Хвощ болотный (Equisetum palustre)

Хвощ зимующий (Equisetum hyemale)

 

Equisetum xylochaetum

Род Саговник (Cycas)

 

Род голосеменных растений, объединяющий около 90 видов, единственный род семейства Саговниковые (Cycadaceae).

Распространение

 

Естественный ареал этого рода — Азия (от Индии до Японии), Индонезия, Австралия, тихоокеанские острова (Марианские, Фиджи, Самоа), а также Мадагаскар.

Морфология и анатомия

 

По внешнему виду саговники обычно похожи на пальмы. Высота – от 2 до 15 м.

Они характеризуются большим разнообразием стеблей. В молодом возрасте они имеют клубневидную форму. Форма стеблей может быть шаровидной, цилиндрической, реповидной, редьковидной.

Характерная особенность – крупные листья пальмового типа (размером 1-- 3 м).

Листья имеют хорошо развитое, долго не опадающее твердое влагалище, прочный черешок и сильно склерифицированную листовую пластинку с толстым слоем воскового налета. Крупные зеленые листья  чередуются с более мелкими, чешуевидными буро-оранжевыми листьями.

Корневая система стержневого типа. Иногда при отмирании главного корня и основания ствола  развиваются придаточные корни.

Для анатомического строения стеблей характерно значительное развитие паренхимы в сердцевине и коре и слабое формирование древесины (15% от объема ствола).  Древесина состоит из длинных точечных трахеид  с окаймленными  порами без торуса и не имеет четких годичных колец.

Размножение

 

Растения двудомные.

На мужских экземплярах формируется микростробилы. Они состоят из широкой оси, на которой спирально расположениы микроспорофиллы. С нижней стороны располагаются многочисленные спорангии, часто образующие синангии. Микроспорангии примитивного типа, они имеют многослойную стенку, в эпидерме некоторых видов всиречаются устьица. Гаметофит состоит из 3 или 4 клеток (проталлиальной, гаусториальной, сперматогенной и стерильной).  Разносится ветром.

 

 

Мегастробилы чаще возникают по одному. Семязачатки у всех саговников располагаются на мегаспорофиллов по 2. Развитие семязачатка на первых этапах типично для всех голосеменных. Особенностью саговниковых является то, что мегаспора покрыта кутинизированной оболочкой, а женский гаметофит, извлеченный из семязачтка, зеленеет. На гаметофите в верхней части развивается, как правило, 2 сильно редуцированных архегония; они лишены стенки, а над яйцеклеткой сохраняются лишь 2 шейковые канальцевые клетки. Интегумент семязачатков дифференцирован на 3 слоя. Наружный слой мясистый, сочный, окрашен в ярко-оранжевый цвет, снабжен проводящими пучками. Внутренний слой также сочный, но бесцветный, тоже васкуляризован; средний слой каменистый и выполняет защитную функцию. Есть пыльцевая камера.

 

 

От опыления до оплодотворения иногда проходит 6-7 месяцев. Половой процесс требует жидкой среды. После оплодотоворения делящаяся зигота формирует подвесок, или суспензор. Он вдавливает зародыш в ткань гаметофита (эндосперма), богатую крахмалом, жирами и белками.

Характерно то, что семена опадают до окончательного формирования зародыша. Зародыш заканчивает свое формирование в опавшем семени; он имеет  слабо дифференцированный корешок, стебелек и почечку с семядолями.

Применение

 

• В пищу. Крахмал сердцевины и коры ствола, а также эндосперм семян саговника поникающего идет на приготовление особого продукта – саго. Население Индии, Юго-Восточной Азии, Японии, Австралии и других странах употребляет семена саговниковых в пищу. Молодые сочные листья различных видов употребляют в пущу как овощ.
• Отходы при получении крахмала из саговниковых в ряде стран используют как корм для домашней птицы и  свиней.
• Отходы от переработки замий и саговниковых применяют в качестве удобрения в посадках цитрусовых, риса, батата, сахарного тростника.
• Токсичность констатирована у представителей всех родов, за исключением цератозамии и стангерии.
• Саговники применяются в народной медицине при различных заболеваниях:  при язвах, опухолях, ранах, фурункулезе, при заболеваниях горла, головокружениях, невралгии, как болеутоляющее и как рвотное средство, как хорошее противоядие при укусах ядовитых змей и насекомых.
• Большое значение имеют  декоративные свойства саговниковых.
• Саговниковые используются в ряде стран для изготовления мелких поделок и художественных изделий.