Основні підкласи покритонасінних флори Чернігівщини та можливості їх введення в культуру

2

Основні підкласи покритонасінних флори чернігівщини та можливості їх введення в культуру

Науковий керівник:

д.с.г.н. проф. кафедри,

Допущено до захисту

Зав.кафедри ___________

Протокол № ___ від ________ 2008 р.

Чернігів - 2008

Зміст

              Вступ

Сучасний рослинний світ нараховує більше 500000 видів рослин, з них – більше 200000 квіткові. У флорі України нараховують більше 5000 видів вищих рослин. В сучасній ботаніці діє системно-структурний підхід до вивчення рослинних організмів (структурування, послідовне вивчення з подальшою інтеграцією). Об’єктами ботаніки є рослинні організми, які умовно можна поділити на нижчі (таломні) і вищі (теломні). Основні ознаки нижчих рослин: відсутність диференціації тілі, відсутність тканин (водорості, які налічують більше 20 тис. видів, лишайники).

Вищі рослини – це складні диференційовані багатоклітинні організми, які пристосовані жити на суші. Тіло вищої рослини розчленовано на стебло, листки і корінь, характерним є багатоклітинний зародок, комплекс провідних тканин (мохоподібні, які налічують більше 25 тис. видів, плауноподібні, - біля 1 тис. видів, хвощеподібні-20 видів, папоротеподібні – 10 тис. видів, голонасінні – біля 800 видів, покритонасінні – близько 200 тис. видів).

Серед завдань сучасної ботаніки як самостійної багатогранної науки вирішення ряду  планетарних проблеми і напрямків людської діяльності, серед яких  зберігання та використання генетичної різноманітності культур для створення нових видів та введення в культуру нових видів для використання в різних галузях. Також важливою складовою розвитку прикладних галузей ботаніки є вирішення проблем збереження генетичної і ценотичної різноманітності рослинного світу. Науковці вважають, що протягом найближчих 50 років можуть вимерти 15—20 % загальної кількості рослин.

Метою дипломної роботи було на основі узагальнення теоретичних відомостей про особливості систематики квіткових рослин запропонувати основні групи рослин флори Чернігівщини для створення ділянок природної флори в культурі.

Для реалізації даної мети було поставлено такі завдання:

1.      На основі узагальнень літературних джерел розглянути систематику рослин та її роль у вивчення різноманіття рослин та їх збереження;

2.      Навести загальний огляд рослин відділу покритонасінних Чернігівщини з врахуванням різних підходів і принципів;

3.      Розглянути основні підкласи квіткових та можливості їх  введення в культуру

4.      Навести особливості культури окремих видів лікарських та рідкісних рослин;

5.      Розпочати закладання ділянок відділу природної флори на агробіостанції з метою створення колекції видів флори Чернігівщини та України.

              Об`єкт досліджень – підкласи покритонасінних природної та інтродукованої флори Чернігівщини .

Предмет досліджень – підходи та можливості до введення в культуру покритонасінних.

В основу даної роботи покладені матеріали теоретичних узагальнень та досліджень 2007-2008 рр.

При виконанні даної роботи використовувалися загальноприйняті методи і підходи до аналізу літературних джерел з флористичних, характеристик цієї групи рослин, підходи до визначення та описів квіткових, розглянуто можливості введення в культуру окремих груп та видів покритонасінних на прикладі агробіостанції.

Розділ 1.

Систематика рослин та її роль у вивчення різноманіття рослин та їх збереження

1.1.           Систематика рослин та її основні завдання, напрямки

              За далеко не повними даними, кількість рослин на Землі становить близько 500000 видів. Для того щоб вивчити цю різноманітність рослин, необхідно розділити їх на групи за загальними характерними ознаками. Це завдання вирішує систематика рослин. Систематика являє собою біологічну науку, що вивчає різноманітність усіх живих і вимерлих організмів. За образним висловом шведського натураліста К. Ліннея, систематика є тією Аріадниною ниткою, без якої всі знання про рослини перетворюються в хаос

Завданнями сучасної систематики є виявлення, опис, класифікація і групування рослин у систему, яка необхідна не лише дослідникам, а й господарським працівникам. При виконанні цього завдання дослідники користуються даними таких наук, як еволюційне вчення, морфологія, анатомія, біохімія, фізіологія рослин. Сучасна систематика включає кілька тісно пов’язаних мі собою розділів, основними з яких є таксономія, номенклатура і філогенетика. Таксономія — це теорія і практика класифікації організмів. Термін «таксономія» був впроваджений у 1813 р швейцарським ботаніком О. Декандолем. У перекладі з грецьке мови «таксіс» означає стрій.

Класифікація рослин — це розподіл усіх відомих рослин виходячи з їх схожості і різниці за певною системою супідрядний категорій. Номенклатура — це назва таксонів рослин, грибів і прокаріот. Обов’язкові положення ботанічної номенклатури затверджуються Всесвітнім ботанічним конгресом. Головною засадой формування номенклатури рослин є принцип пріоритету, тобто прийняття назви рослини за найранішою публікацією.

Філогенетика встановлює спорідненість видів в історичному розрізі і визначає історичний розвиток як окремих систематичний рупп, так і світу живих організмів у цілому.

1.2. Типи систем рослин

Людина почала цікавитися рослинами з незапам'ятних часів. Одночасно з практичним використанням рослин вона намагалась розділити Їх на групи. Спочатку рослини розподіляли за їх господарськими ознаками: їстівні, неїстівні, отруйні, ті, що використовуються в різних галузях господарства. Це самий ранній і найдовготриваліший період, що називається періодом створення утилітарних систем.

Такий підхід до класифікації не задовольняв учених. Вони почали створювати так звані штучні системи, в основу яких було покладено морфологічні ознаки рослин. Цей період продовжувався від IV ст. до н. е. до середини XVIII ст. Найбільш відомою класифікацією того періоду була система шведського натураліста К. Ліннея (1707—1778), який у фундаментальній роботі «Система природи» (1735р.) описав 10000 видів рослин, причому на основі кількості тичинок і маточок у квітці розділив їх на 24 класи. Відповідно до класифікації К. Ліннея види, наприклад, родини злакові (жито має три тичинки, а рис — шість), ясноткові (шавлія має дві тичинки, а м'ята — чотири) опинилися в різних класах. К. Лінней усвідомлював недосконалість своєї системи і заповідав ботанікам створити природну систему, в якій рослини об'єднувалися б не за однією, а за рядом ознак.

Над створенням природних систем працювали відомі систематики: французький вчений А. Л. Жюссьє (1789р.), швейцарські ботаніки Огюстен, Альфонс і Казимир Декандоль (1778—1841 рр.) та ін. Природні системи відіграли значну роль у вивченні флори, але вони не враховували історичного моменту походження рослин і не повністю враховували ступінь їх спорідненості.

Вперше спробу врахувати родинні зв'язки між рослинами при створенні системи рослин зробив російський вчений-еволюціоніст П. Ф. Горянінов, який у 1834р. опублікував перший варіант філогенетичної (генеалогічної) системи. В ній було відображено історичну спорідненість організмів. Усі рослини було розділено на кілька груп, починаючи з грибів, потім йшли спорові рослини (мохи і папороті), несправжньонасінні (сучасні голонасінні), зернонасінні (сучасні односім'ядольні), справжні насінні (сучасні двосім'ядольні) і рослини-тварини (джгутикові, водорості).

У середині XIX ст. завдяки працям Ч. Дарвіна (1809—1882) та інших вчених у біології затвердилось еволюційне вчення і система стала будуватися так, щоб у ній відображалися родинні зв'язки між систематичними групами, враховувалось походження рослин.

У 1869 р. вийшла в світ книжка Ч. Дарвіна «Походження видів шляхом природного добору», де була обґрунтована ідея історичного розвитку живої природи, починаючи від самих примітивних форм до сучасної їх різноманітності і досконалості. Ч. Дарвін встановив, що причина еволюційного розвитку організмів, зокрема рослин, їх досконалості і доцільності будови визначається такими факторами, як мінливість, спадковість і добір (природний і штучний). Вчення Ч. Дарвіна стало фундаментом для створення нової, більш досконалої систематики, яка б ґрунтувалась на цілому ряді ознак рослин, враховувала їх історичний розвиток і родинні зв'язки.

Загальність ознак рослин, їх спорідненість і шлях історичного розвитку встановлюються на основі морфологічних, анатомічних, фізіологічних, палеонтологічних, геоботанічних, біохімічних та інших досліджень.

Над створенням філогенетичної системи рослин працювали такі видатні вчені, як І. М. Горожанкін (1897р.), М. І. Кузнецов (1914р.), Б. М. Козо-Полянський, Н. Буш, Ч. Бессі (1915 р) X. Гобі (1916 р.), О. А. Гроссгейм (1945 р.), А. Енглер (1887 р.) та ін. У нашій країні впроваджується еволюційна система А. Л. Тахтаджяна, яка викладена в його науковій праці «Система магнолиофитов» (1987 р.). Велика увага в цій роботі приділяється типам гінецея та плацентації, принципам номенклатурної типифікації всіх категорій, тому, щоб усі назви таксонів, рангом вищих від роду, виводились від назв типових родів. А. Л. Тахтаджян запропонував класи дво- і односім'ядольних розділити на підкласи. [ ] Принципи класифікації А. Л. Тахтаджяна прийняті ботаніками багатьох країн.

1.3. Роль систематики в ідентифікації та охороні рослиннного світу

Охорона рослинного світу включає такі підходи: збереження і охорона генофонду рослин, збереження і охорона генофонду (рослинних угруповань) і збереження і охорона екосистем. Сьогодні на планеті під загрозою зникнення знаходяться більше 25000 видів рослин, біля 25% природного рослинного покриву знищено, а 50% суші витримує значний антропогенний прес, дощові тропічні ліси Амазонії, Африки і Азії знищені на 40%, урбанізація щорічно забирає більше 300тис.га сільськогосподарських угідь.

Охорона генофонду. Червона книга України. Перелік видів рослин та тварин, що потребують охорони, наводять в так званих Червоних книгах. Перша Червона книга була видана у 1966 році за ініціативою Міжнародного союзу охорони природи та природних ресурсів (МСОП). У Червоній книзі України (ІІ вид, 1996) знаходиться 429 видів судинних рослин, 28 видів мохів, 30 видів грибів, 27 видів лишайників та 17 видів водоростей.

Охорона ценофонду. Зелена книга України. Українські ботаніки першими в світі поставили питання про необхідність охорони рослинних угруповань та розробили методологічну основу їхньої реєстрації у вигляді продромусів та Зеленої книги. Перший список рідкісних рослинних угруповань Карпат, які потребують охорони, був надрукований у 1977 році С.М.Стойко, а перша Зелена книга України була видана в 1987 році. Зелена книга України виділяє як рідкісні та зникаючі ценози (всього - 127), що потребують охорони, так і типові ценози різного рангу. Серед них лісових угруповань - 51, степових - 26, лугових - 16, водних - 16, болотних - 12 та чагарникових – 5

Охорона екосистем.               Охорону екосистем, включаючи усі їхні живі компоненти, покликані здійснювати так звані охоронні території. За даними Дж.Раулі, на 1992 рік у світі під охороною різного виду знаходилося приблизно 5% площі суходолу. У XXI столітті передбачається довести цю величину до 10-12%, тобто подвоїти.

Основні напрямки і перспективи розвитку ботаніки у 21 столітті:

1) вивчення структурно-функціональні особливості рослин і грибів, встановлення механізмів метаболічних і репродуктивних процесів у зв'язку з будовою та умовами існування досліджуваних організмів;

2) дослідження популяцій та видів рослин і грибів, розробка теоретичні аспекти їх анатомії, систематики і флористики;

3) встановлення закономірностей структури, диференціації, динаміки й екології рослинного покриву, розробка проблем його класифікації, територіальних та часових змін;