Лекційний курс з дисципліни "Гідроботаніка" (О. М. Гроховська)

нижчі) є об′єктами досліджень гідроботаніки. Однойменна дисципліна для спеціальності «Водні біоресурси» передбачає всебічне вивчення окремих видів водних прибережних, лучних та інших рослин, їх систематичних груп, природних рослинних угруповань (фітоценозів), ставків, акваріумів у різних наукових та практичних аспектах, особливостей географічного поширення, обгрунтування екологічної пристосованості та впливу різних факторів на розвиток як окремих індивідуумів, так і їх популяцій.

3. Особливості рослинного організму

Рослини мають спільні риси, характерні для всіх живих організмів (живлення, дихан­ня, ріст і розвиток, подразливість, розмноження), так і властивості, притаманні лише рослинам.

Основною ознакою рослин є їх автотрофність – здатність викори­стовувати енергію світла, за рахунок якої зелені рослини синтезують органічні речовини з неорганічних – СО₂ і Н₂О, тобто здійснюють процес фотосинтезу. Фотосинтез відбувається в особливих органоїдах рослинної клітини – зелених пластидах – хлоропластах, яких нема в клітинах інших організмів.

З автотрофним способом живлення пов'язаний ряд особливостей рослин, що відбиваються на їх будові. Розглянемо деякі з них.

Для рослин характерне високе відношення площі поверхні тіла до його об'єму, що є необхідним для поглинання світла і вуглекислого газу надземною частиною рослин, а також води та мінеральних речо­вин – підземною. Це відбивається на внутрішній будові: великій поверхні тіла потрібна опора і транспорт речовин на значні відстані. Для цього в рослинах існує розвинена система механічних і провід­них тканин.

Особливістю рослин є необмежений ріст, що дає їм можливість увесь час збільшувати поверхню тіла і займати все нові й нові площі повітряного і кореневого живлення. Це означає, що в рослинах по­стійно присутні та функціонують різні види твірних тканин.

Рослини не здатні до активного пересування у зв'язку з великою по­верхнею тіла і його розчленованістю. Винятком є лише деякі водо­рості та зооспори, що мають джгутики. При нерухомості рослин їм потрібний захист від несприятливих умов довкілля. До захисних пристосувань належать клітинна оболонка, міцні покривні ткани­ни (наприклад, кора у мамонтового дерева 60-70 см завтовшки), речовини, що відлякують шкідників. Останні накопичуються у вмістищах видільних тканин.

Завдяки процесу фотосинтезу в рослин, на відміну від тварин, аси­міляція (засвоєння речовин) переважає над дисиміляцією (розклад органічних речовин на простіші речовини). Унаслідок цього відбувається накопичення ними запасних речовин (вуглеводів, білків, ліпідів).

Рослини дуже ощадливо витрачають речовини й енергію і не виділяють продуктів розкладу, за винятком вугле­кислого газу, який знову використовується в процесі фотосинтезу. У рослин немає видільної системи, а наявні видільні тканини, більш схожі на секреторні або запасаючі. Якщо вони і виділяють назов­ні будь-які речовини, то це пов'язано переважно із залученням комах-запилювачів або захистом від шкідників.

Автотрофність рослин виявляється не лише у фотосинтезі, але й у мінеральному живленні. Рослини поглинають з грунту за допо­могою коренів воду та мінеральні речовини і транспортують їх по рослині у листки, а з них униз відтікають асиміляти – продукти фотосинтезу.

4. Короткий нарис історії ботаніки

Ботаніка – одна із найстаріших класичних наук. Її «батьком» вважається учень Арістотеля Теофраст Ерезоський (371-286 до н. е.), який описав понад 500 видів рослин, їх поширення, розмноження та властивості. Теофраст описував не лише можливості практичного використання рослин, але і їх будову, фізіологію, географічне розповсюдження. Він помітив, що дерева у горах мають низький стовбур, а при пересаджуванні у долини вони стають більшими і гарнішими на вигляд. Він вперше поділив водні рослини на групи. За зовнішнім виглядом виділив рослини власне водні (ehydra), прибережні (kathydra), болотні (heleia) і амфібійні.

Найповніші знання про рослини давньої Греції та Римської імперії подано в працях давньоримського вченого Плінія Старшого (1 ст.), який написав 37 книг «Природничої історії», 16 з яких присвячено рослинам.

У епоху середньовіччя ботаніка в Європі майже не розвивалась. Певні дані про рослини накопичувалися лише у монастирях, де вирощувалися лікарські трави для лікування населення. Вчений-схоласт Альберт Великий (1193-1280) досліджував причини «зимового сну» рослин, вплив ґрунтів на рослини. Проте, відповідно до рівня знань і тенденцій у середньовічному суспільстві, цей учений вважав, що рослини мають душу і здатні перетворюватися одна на одну. В Індії, Єгипті, Середній Азії в цю епоху було на­громаджено багато нових даних, зокрема щодо лікарських рослин.

В епоху великих географічних відкриттів (XV-XVI ст.) у ботанічних садах, оокрім місцевих лікарських і харчових рослин, почали вирощувати завезені з інших континентів, у сільському господарстві теж почали культивувати нові види плодово-овочевих та зернових культур.

Ши­роко розгорнулись ботанічні досліджен­ня починаючи з епохи Відроджен­ня. Досліджувалися нові факти, які свідчили про відмінності рослинного покриву різних країн, відмінності у розвитку рослин, культивованих у різних умовах, вплив окремих екологічних факторів на життя рослини вцілому і на окремі її сторони (ріст і розвиток, урожай, смак і ін.).

Істотну роль у розвитку сучасної цитології рослин зіграв мікроскоп, який був винайдений у 1610 р. Г. Галілеєм. Голландський дослідник Антоні ван Левенгук (1632-1723) за допомогою мікроскопа розглядав різні об'єкти і замальовував їх. На його малюнках із відображенням рослинних препаратів видно ядра, хлоропласти,