Методы изучения древних растений доклад
Обновлено: 27.04.2024
Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!
Поскольку ботаника изучает довольно много различных сторон организации и функционирования растительных организмов, то в каждом конкретном случае применяется свой набор методов исследования. В ботанике используются как общие методы (наблюдение, сравнение, анализ, эксперимент, обобщение), так и много
специальных методов (биохимические и цитохимические, методы световой (обычная, фазово-контрастная, интерференционная, поляризационная, флуоресцентная, ультрафиолетовая) и электронной (трансмиссионное, сканирующая) микроскопии, методы культуры клеток, микроскопическая хирургия, методы молекулярной биологии, генетические методы, электрофизиологические методы, методы замораживания и скалывания, биохронологични методы, биометрические методы, математическое моделирование, статистические методы).
Специальные методы учитывают особенности того или иного уровня организации растительного мира. Так, для изучения низших уровней организации используют различные биохимические методы, методы качественного и количественного химического анализа. Для изучения клеток используют различные цитологические методы, особенно методы электронной микроскопии. Для изучения тканей и внутреннего строения органов используются методы световой микроскопии, микроскопической хирургии, выборочного окраску. Для изучения растительного мира на популяционно-видовом и биоценотическом уровнях используют различные генетические, геоботанические и экологические методы исследований. В систематике растений важное место занимают такие методы, как сравнительно-морфологический, палеонтологический, исторический, цитогенетический.
Усвоение материала из разных разделов ботаники является теоретической основой в подготовке будущих специалистов агрохимиков-почвоведов. Благодаря неразрывной взаимосвязи организма растения и среды его существования, морфологические признаки и внутреннее строение растения значительной степени определяются особенностями почвы. Одновременно направление и интенсивность протекания физиологических и биохимических процессов также зависят от химического состава почвы и других его свойств, в конечном итоге определяет прирост биомассы растения и производительность растениеводства как отрасли в целом. Поэтому ботанические знания дают возможность обосновывать потребность и дозы внесения в почву различных веществ, влиять на урожайность культурных растений. Фактически любое воздействие на почву с целью повышения урожайности культурных и дикорастущих растений базируется на данных, полученных в разных разделах ботаники. Методы биологического контроля за ростом и развитием растений почти полностью базируются на ботанической морфологии и эмбриологии.
В свою очередь растительный мир выступает немаловажным фактором почвообразования и предопределяет многие свойства почвы. Каждому типу растительности характерны определенные виды почв и эти закономерности успешно используется для картирования почв. Виды растений и их отдельные систематические группы могут выступать надежными фитоиндикаторамы едафичних (грунтовых) условий. Индикационная геоботаника дает почвоведов и агрохимиков один из важных методов оценки качества почв, их физико-химических и химических свойств,
Ботаника является теоретической основой агрохимии, а также таких прикладных областей, как растениеводство и лесоводство. Сейчас введено в культуру около 2 тыс. видов растений, однако из них широко выращивается лишь незначительная часть. Много дикорастущих видов флоры могут в будущем стать весьма перспективными культурами. Ботаника обосновывает возможность и целесообразность сельскохозяйственного освоения природных территорий, проведение мелиоративных мероприятий с целью повышения продуктивности природных группировок растений, в частности лугов и лесов, способствует освоению и рациональному использованию растительных ресурсов суши, пресных водоемов и Мирового океана.
Для специалистов в области агрохимии и почвоведения ботаника выступает базовой основой, которая позволяет более глубоко осознать суть почвообразующих процессов, увидеть зависимость тех или иных свойств почвы от особенностей растительного покрова, понять потребности культурных растений в конкретных питательных элементах.
Видеоурок знакомит с этапами развития растительного мира. Вы узнаете, что самыми древними растениями были одноклеточные, из которых развивались все более совершенные виды, которые сначала населяли воду, а затем распространились и на суше. В данном уроке приводятся следующие понятия: палеонтология, палеоботаника, риниофиты.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира"
Мир современных растений многообразен. Но в прошлом растительный мир был совсем иным. Картину исторического развития жизни от ее начала до наших дней нам помогает проследить палеонтология ― наука о вымерших организмах, о смене их во времени и в пространстве.
Одно из подразделений палеонтологии ― палеоботаника, которая изучает ископаемые остатки древних растений, сохранившиеся в пластах геологических отложений.
Доказано, что на протяжении веков видовой состав растительных сообществ менялся. Многие виды растений вымирали, другие приходили им на смену.
Иногда растения попадали в такие условия (например, в болото, под пласт обвалившейся породы), что без доступа кислорода они не перегнивали, а пропитывались минеральными веществами. Так происходило их окаменение.
Окаменевшие деревья нередко находят в угольных шахтах. Они настолько хорошо сохранились, что можно изучать их внутреннее строение.
Иногда на твёрдых породах остаются отпечатки, по которым можно судить о внешнем виде древних ископаемых организмов.
Используя специальные методы, можно определить возраст ископаемых растений и их видовой состав.
Много миллионов лет назад жизни на Земле не было. Затем появились первые примитивные организмы, которые постепенно менялись, преобразовывались, уступая место новым, более сложным.
В более поздних отложениях находят остатки примитивных организмов. Чем моложе слой отложений, тем чаще встречаются более сложные организмы, которые приобретают всё большее сходство с современными.
В процессе длительного развития многие растения на Земле вымерли. Поэтому полностью восстановить историю развития растительного мира очень трудно. Но учёными уже доказано, что все современные виды растений произошли от более древних форм.
Изучение древнейших слоев земной коры позволило установить, что Земля образовалась более 5 млрд лет назад.
Первые живые организмы появились в воде примерно 3,5―4 млрд лет назад. Простейшие одноклеточные организмы по строению были схожи с бактериями. Они ещё не имели обособленного ядра, но обладали системой обмена веществ и способностью к размножению. В пищу они использовали органические и минеральные вещества, растворённые в воде первичного океана.
Постепенно запасы питательных веществ в первичном океане стали истощаться. Между клетками началась борьба за пищу. В этих условиях у некоторых клеток появился зелёный пигмент — хлорофилл, и они приспособились к использованию энергии солнечного света для превращения в пищу воды и углекислого газа.
Так возник фотосинтез, то есть процесс образования органических веществ из неорганических с использованием энергии света. С появлением фотосинтеза в атмосфере стал накапливаться кислород. Состав воздуха стал постепенно приближаться к современному, то есть в основном включать азот, кислород и небольшое количество углекислого газа. Такая атмосфера способствовала развитию более совершенных форм жизни.
От древних простейших одноклеточных организмов, способных к фотосинтезу, произошли одноклеточные водоросли. Одноклеточные водоросли — это родоначальники царства растений.
Наряду с плавающими формами среди водорослей появились и прикреплённые ко дну.
Из одноклеточных форм появлялись многоклеточные, части тела которых выполняли различные функции.
Важное значение для дальнейшего развития растений имело возникновение у водорослей полового размножения. Размножение половым путём способствовало изменчивости организмов и приобретению ими новых свойств, которые помогали приспособиться к новым условиям жизни.
Поверхность материков и дно океана со временем изменились. Поднимались новые материки, уходили под воду существовавшие раньше. Из-за колебаний земной коры на месте морей возникала суша. Изучение ископаемых остатков показывает, что растительный мир Земли тоже изменялся.
Переход растений к наземному образу жизни, по-видимому, был связан с существованием периодически заливавшихся и освобождавшихся от воды участков суши. Осушение этих участков происходило постепенно. У некоторых водорослей стали появляться приспособления к обитанию вне воды.
В это время на земном шаре был влажный и тёплый климат. Начался переход некоторых растений от водного к наземному образу жизни. У древних многоклеточных водорослей строение постепенно усложнялось, и они дали начало первым наземным растениям.
Одними из первых наземных растений были росшие по берегам водоёмов риниофиты, например риния. Они существовали 400 млн лет назад, а потом вымерли.
Строение риниофитов ещё напоминало строение многоклеточных водорослей. У них отсутствовали настоящие стебли, листья, корни, в высоту они достигали около 25 см.
Ризоиды, с помощью которых они прикреплялись к почве, поглощали из неё воду и минеральные соли. Наряду с подобием корней, стебля и примитивной проводящей системы риниофиты имели покровную ткань, предохранявшую их от высыхания. Размножались они спорами.
От риниофитоподобных растений произошли древние плауны, хвощи, папоротники и, по-видимому, мхи.
Это были типичные споровые растения, своего расцвета они достигли около 300 млн лет назад, когда климат был тёплым и влажным, что благоприятствовало росту и размножению папоротников, хвощей и плаунов. Однако их выход на сушу и отрыв от водной среды не были ещё окончательными. При половом размножении споровым растениям для оплодотворения необходима водная среда.
В конце каменноугольного периода климат Земли почти повсеместно стал суше и холоднее. Древовидные папоротники, хвощи и плауны постепенно вымирали. Появились примитивные голосеменные растения — потомки некоторых древних папоротниковидных.
Происхождение голосеменных от древних папоротниковидных доказывает многие черты сходства между этими растениями. Это сходство не только внешнее. Общие черты наблюдаются в строении органов: стеблей, листьев и корней.
Очевидно, предками голосеменных растений были древовидные, лиановидные и травянистые семенные папоротники, впоследствии полностью вымершие. Их семена развивались на листьях, шишек ещё не было.
Условия жизни продолжали меняться. Там, где климат становился более суровым, древние голосеменные растения постепенно вымирали. Им на смену приходили более совершенные растения — сосна, ель, пихта.
Растения, размножавшиеся семенами, лучше приспособились к жизни на суше, чем растения, размножавшиеся спорами.
Это связано с тем, что возможность оплодотворения у них не зависит от наличия воды во внешней среде. Особенно явно превосходство семенных растений над споровыми проявилось, когда климат стал менее влажным.
Покрытосеменные растения появились на Земле около 130 млн лет назад.
Покрытосеменные оказались наиболее приспособленными к жизни на суше растениями. Только у них имеются цветки, их семена развиваются внутри плода и защищены околоплодником.
Покрытосеменные быстро расселились по всей Земле и заняли все возможные места обитания. Уже более 60 млн лет они господствуют на Земле.
Приспособившись к различным условиям существования, покрытосеменные создали разнообразный растительный покров Земли из деревьев, кустарников и трав.
Развитие ботаники в Древнем мире
Дошедшие до наших дней письмена говорят о том, что культурные растения были известны еще за 3000 лет до н.э. Примером служит лен и хлопчатник, который выращивали повсеместно в теплых странах Азии и Африки.
Большой вклад в изучение лекарственных растений внесли доктора Древнего мира. Гиппократ описал в своих трудах 236 видов представителей флоры. Его работа была продолжена Аристотелем, Плинием, Диоскоридом .
Ботаника в средние века
Переломным моментом для развития ботаники стал период Великих географических открытий . В конце XV века известные путешественники стали привозить из заморских стран новые растения. Возникла потребность в их систематизации и классификации. Для сохранности видов и последующего изучения была изобретена система гербаризации. Поначалу засушивали только отдельные части растений, по которым было сложно понять какому представителю они принадлежат.
В странах Европы к середине XVI века оборудовано несколько ботанических садов. Их целью было выращивание тех видов растений, которые прибыли из других стран. Самые крупные сады были в Италии и Швейцарии. В России ботанический сад впервые организовали в 1707 году. Появляются специализированные ботанические термины и понятия. Основной упор при изучении растений в средние века делался на описание морфологических признаков растений.
Классифицировать растения пытались многие ученые того времени. В 1583 году Чезальпино выделил 15 классов по строению плода и семенам.
Самую полную классификацию растений в XVIII веке создал натуралист Карл Линней. Он выделил 24 класса по признаку органов размножения. Его система не описывала родство растений, но была важна для развития науки. Он ввел для каждого растения двойное название: род и видовой эпитет.
Ботаника XIX века
К этому времени уже накопилось много различного материала по анатомии, физиологии, географии растений, эмбриологии и экологии. Появились предпосылки для создания обобщающих теорий. Самая известная и принятая во всем мире – это эволюционная теория Чарльза Дарвина о происхождении видов. В своей работе ученый говорил о том, что виды произошли от примитивных предков путем естественного отбора и накопления наследственных изменений.
До выхода в свет работы Дарвина были труды Шлейдена, в которых представлены доказательства того, что клетка – универсальная единица живого мира. Так были заложены основы цитологии.
Благодаря научно-техническому прогрессу XX века появились мощные микроскопы и новые методы исследования, давшие большой толчок развитию науки.
Происхождение растений.
Цель. Способствовать формированию знаний учащихся о многообразии растений и их происхождении.
Образовательные. Выявить черты сходства и различия, а также взаимосвязь различных представителей высших и низших растений, споровых и семенных растений и на основе этих знаний раскрыть сущность процесса развития растительного мира; обобщить знания об ароморфозных признаках растений основных отделов.
Развивающие. Продолжить развитие навыков самостоятельной работы с учебником, таблицами; способствовать развитию умения отражать результаты своей деятельности в устной или письменной форме; развивать умение анализировать и делать выводы; устанавливать причинно-следственные связи.
Воспитательные. Способствовать формированию у учащихся умения выражать свое мнение, анализировать мнение других в ходе совместной работы; содействовать воспитанию бережного отношения к природе.
Планируемые результаты обучения.
- что изучает палеоботаника;
- методы изучения вымерших древних растений;
- причины изменений растительного мира;
- разницу между споровыми и семенными растениями.
- называть признаки растений отделов: Покрытосеменные, Голосеменные, Папоротниковые, Моховидные, Водоросли;
- определять принадлежность растений к низшим споровым и к высшим.
Метапредметные: умеют адекватно использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции, сравнивать разные точки зрения, аргументировать свою точку зрения, отстаивать свою позицию, анализируют и сравнивают изучаемые объекты; осуществляют описание изучаемого объекта; определяют аспект классификации, классифицируют объекты; различают объем и содержание понятий.
Личностные: проявляют познавательный интерес и мотивы, направленные на изучение живой природы, эстетическое отношение к живым объектам; владеют интеллектуальными умениями (доказывать, строить рассуждения, анализировать, сравнивать, делать выводы).
Почему водоросли относят к низшим растениям?
Что такое ризоиды? Какую функцию они выполняют?
Какова роль водорослей в природе?
Почему мхи относятся к высшим споровым растениям?
Какое значение имеют мхи в природе, жизни человека?
Где обитают хвощи, плауны, папоротники?
По каким признакам их относят к высшим споровым растениям?
Тест. Выберите правильные утверждения.
Водоросли – древнейшие представители растительного мира.
Важным условием для жизни водорослей является наличие воды.
Тело водорослей имеет стебель и листья.
Водоросли размножаются только бесполым путем.
Водоросли питаются как автотрофным, так и гетеротрофным способами.
Мох кукушкин лен имеет тело, состоящее из стебля и листьев.
У сфагнума хорошо развиты ризоиды.
Папоротники имеют стебель, листья, корень и цветок.
Сосна, ель, пихта – это хвойные растения.
Хвойные растения относятся к отделу голосеменные.
Все голосеменные растения имеют плод и цветок.
Хвойные растения используют как строительный и поделочный материал.
Основной признак покрытосеменных растений – наличие семени.
Все покрытосеменные растения имеют цветок и плод.
Все травянистые растения являются многолетними.
Изучение нового материала.
Природа создала все существа по одному плану,
одинаковому в принципе, но бесконечно
варьирующему в деталях.
- Всегда ли растения были такими, какими мы видим их в настоящее время?
- Как ученые узнали о смене видов растений на Земле в течение многих миллионов лет?
Нахождение ископаемых остатков – один из способов определения возраста слоев Земли, доказательство исторического развития растений и животных.
Картину исторического развития жизни от ее начала до наших дней помогает нам проследить палеонтология – наука о вымерших организмах, о смене их во времени и в пространстве. Одно из подразделений палеонтологии – палеоботаника – изучает ископаемые остатки древних растений, сохранившиеся в пластах геологических отложений.
Многие миллионы лет жизни на Земле не было, потому что отсутствовали необходимые для этого условия. Большинство ископаемых остатков растений, которые удалось обнаружить, определяется приблизительно в 500 млн лет. Но с уверенностью можно сказать, что некоторые формы растительной жизни существовали на Земле гораздо раньше.
Ископаемым остаткам наземных растений насчитывается более 300 млн лет. Их ископаемые остатки позволяют говорить о том, что эти растения были сравнительно высокоорганизованы, так как у них уже имелась развитая проводящая ткань, служащая для поднятия воды вверх по стеблю.
В течение последующих 300 млн лет высшие растения далеко продвинулись в эволюционном плане и создали тот разнообразный мир, который мы видим теперь.
В процессе длительного развития многие растения на Земле бесследно исчезли, другие неузнаваемо изменились. Поэтому полностью восстановить историю развития растительного мира очень трудно. Но учеными уже доказано, что все современные виды растений произошли от более древних форм.
Читайте также: