БОТАНИКА
Теоретический и практический курс

Основной предмет в кружке – ботаника. Программа рассчитана на три года.


В первый год обучения ученики изучают морфологию и анатомию высших растений. Эти разделы ботаники выбраны по нескольким причинам. Во-первых, основы морфологии и анатомии растений изучаются в школе, но лишь в начальных классах средней школы, поэтому к старшим классам знания по ботанике могут быть частично утрачены. Во-вторых, эти темы актуальны для девятиклассников и десятиклассников, которые готовятся к экзаменам и олимпиадам. И, наконец, изучение морфологии и анатомии растений помогает лучше понять систематику и физиологию растений, а также углубить знания о разных группах растений и их внутренних процессах.
Два раздела ботаники изучаются в разные полугодия. Первое полугодие отведено под изучение морфологии вегетативных и генеративных органов. Во втором полугодии обучающиеся осваивают предмет анатомии растений. Основное внимание уделено изучению группы покрытосеменных растений: как самых распространенных и доступных для практических занятий. Кроме того, именно на примере отдела покрытосеменных растений в школе рассматривается разнообразие морфологии органов: например, школьная классификация листьев построена именно на них, в качестве генеративных органов в школе проходят в основном только цветок, семя и плод. Таких примеров множество, поэтому помимо цветковых, на занятиях особое внимание уделяется особенностям представителей голосеменных и споровых растений.

Второй год обучения на кружке посвящён систематике и разнообразию групп низших и высших растений. Участники кружка не только узнают историю ботаники, но и погружаются в историю развития систематики живого мира, получают представление о современном состоянии систематики растений и о современных системах их классификации.
В течение этого года участники кружка изучают следующие разделы: систематику, альгологию (науку о водорослях), микологию (науку о грибах) и высшие растения. На занятиях обсуждаются морфология и анатомия, жизненные циклы, разнообразие представителей различных групп. Рассматриваются вопросы использования организмов разных групп человеком и взаимодействия водорослей, грибов и высших растений с другими живыми организмами.

В третий год обучения кружковцы осваивают предмет физиологии растений. Большое внимание уделяется практическим лабораторным занятиям, на которых учащиеся подробно рассматривают основные процессы жизнедеятельности растений.
Обучающиеся изучают такие важные процессы, как фотосинтез, дыхание, транспирация, транспорт веществ, а также рост и развитие растений. Кроме того, отдельный цикл занятий посвящен фитоиммунитету, симптомам болезней растений и аллелопатии.

Таким образом, пройдя три года обучения в кружке, учащиеся получают целостную картину о жизни растений.
Формы проведения занятий: лекции, практические занятия, лабораторные работы, семинары, экскурсии, исследовательские работы.

В 2024/25 году обучающиеся кружка будут изучать систематику: идёт второй год из цикла ботаники.
Темы занятий в 2024/25 учебном году

В этом году учащиеся кружка проходят четыре основных раздела:

  • Систематика;
  • Альгология;
  • Микология;
  • Высшие растения.ы

  1. Ботаника и систематика. Место ботаники в системе биологических дисциплин. Роль ботаники в жизни человека. История развития ботаники, разделы ботаники, предмет изучения. Ботанические сады и гербарии. Введение в систематику. Системы классификации живых организмов. Системы живого мира. Теофраст, Карл Линней, Эрнст Геккель, Эдуард Шаттон, Герберт Коупленд. Вид как основная таксономическая категория. Бинарная номенклатура. Таксономические категории в ботанике.
  2. Современная систематика. Вилли Хенниг, Роберт Уиттэкер, Карл Вёзе. Молекулярная филогенетика, филогенетические деревья, клады. Монофилетические группы, поли-, пара-. Морфологические признаки в классификации. Современные системы классификации растений.
  3. Современная система эукариот. Различия низших и высших растений. Уровни морфологической организации растений. Альгология. Строение талломов водорослей. Строение клетки водорослей. Приспособления водорослей к жизни в воде. Клеточные покровы водорослей, пигменты, запасные вещества. Разнообразие и значение водорослей, экологическая роль: фотосинтез, образование кислорода, пища для животных. Применение водорослей в жизни человека: продукты питания, косметика, топливо.
  4. Жизненные циклы водорослей. Способы размножения водорослей: вегетативное, бесполое, половое. Чередование поколений.
  5. Характеристика основных таксономических групп водорослей. Прокариоты: отдел Синезелёные водоросли, Цианобактерии (Cyanophyta, Cyanobacteria). Систематическое положение. Строение талломов. Фотосинтетические пигменты. Размножение, жизненный цикл. Распространение и экология. Теория симбиогенеза. Строение хлоропластов водорослей и их происхождение.
  6. Характеристика основных таксономических групп водорослей. Отдел Зелёные водоросли (Chlorophyta): хлорелла, спирогира, улотрикс и другие представители. Класс Бурые водоросли (Phaeophyceae): ламинария, фукус, саргассум и другие представители.
  7. Характеристика основных таксономических групп водорослей. Отдел Красные водоросли, или Багрянки (Rhodophyta): порфира, кораллина, филофора и другие представители. Отдел Эвгленовые водоросли (Euglenophyta).
  8. Характеристика основных таксономических групп водорослей. Отдел Охрофитовые водоросли, или Охрофиты (Ochrophyta). Класс Диатомовые водоросли, или Диатомеи (Diatomophyceae, Bacillariophyceae). Значение водорослей в экосистемах: водорослевые сообщества, планктон.
  9. Введение в микологию. Общее строение грибов, различия грибов с растениями и животными. Строение и типы талломов грибов. Строение клетки грибов. Размножение грибов. Жизненные циклы грибов. Роль грибов в природе: разложение органических веществ, симбиоз с растениями. Экологические группы грибов. Значение грибов для человека.
  10. Характеристика основных таксономических групп грибов. Отдел Аскомицеты, или Сумчатые грибы (Ascomycota), подотдел Сахаромицеты, или Голосумчатые (Saccharomycotina), подотдел Эуаскомицеты, или собственно Аскомицеты (Euascomycotina), отдел Базидиомицеты (Basidiomycota). Плодовые тела базидиомицетов, группа гименомицеты и группа агарикоидные базидиомицеты.
  11. Характеристика основных таксономических групп грибов. Отдел Хитридиомицеты (Chytridiomycota), отдел Зигомицеты (Zygomycota), надотдел Дикариомицеты (Dikaryomycotera), класс Ржавчинные, или Урединиомицеты (Urediniomycetes), класс Головнёвые, или Устилагиномицеты (Ustilaginomycetes).
  12. Формальный отдел Несовершенные грибы, или Дейтеромицеты (Deuteromycota). Грибоподобные организмы, или Псевдогрибы. Отдел Оомицеты (Oomycota). Слизевики, отдел Миксомицеты (Myxomycota).
  13. Характеристика основных таксономических групп грибов. Лихенизированные грибы, или лишайники. Систематика лишайников. Строение талломов. Анатомия лишайников: гомеомерные и гетеромерные талломы. Морфология лишайников. Размножение лишайников. Группы лишайников в зависимости от субстрата, на котором произрастают. Использование лишайников человеком.
  14. Уровни морфологической организации растений. Представители группы высшие растения. Эволюция высших растений. Выход растений на сушу. Стелярная теория. Отдел Риниофиты (Rhyniophyta). Жизненный цикл высших растений, чередование поколений, редукция гаметофита.
  15. Группа Мохообразные (Bryomorphae/Bryophyta): характеристика отделов Антоцеротовые мхи (Anthocerotophyta), Настоящие мхи (Bryophyta), Печёночные мхи (Marchantiophyta). Строение, размножение, жизненные циклы, разнообразие представителей. Роль мохообразных для экосистем. Использование мхов человеком.
  16. Отдел Плауновидные (Lycopodiophyta). Характеристика семейств Плауновые (Lycopodiaceae), Селагинелловые (Selaginellaceae), Полушниковые (Isoetopsida). Строение, размножение, жизненные циклы, разнообразие представителей. Спороношение, понятие разно- и равноспоровости. Половое поколение, редукция гаметофита у разноспоровых представителей. Ископаемые плауновидные и формирование каменного угля. Эволюционное формирование побеговой организации спорофита. Микрофилия. Распространение и экологические особенности.
  17. Отдел Папоротниковидные (Polypodiophyta). Характеристика классов Псилотовидные (Psilotopsida), Хвощовые (Equisetopsida), Мараттиевые (Marattiopsida), Папоротниковые, = Настоящие папоротники, = Многоножковидные (Polypodiopsida). Строение, размножение, жизненные циклы, разнообразие представителей. Макрофилия.
  18. Отдел Голосеменные (Gymnospermae). Общая характеристика. Жизненный цикл Голосеменных растений на примере сосны обыкновенной. Семенное размножение, возникновение семязачатка и семени. Мужские и женские шишки. Микроспоры и пыльцевые зерна (мужские гаметофиты). Опыление у голосеменных, его биологическое значение. Роль пыльцевой трубки. Оплодотворение. Образование и строение семени. Зародыш и эндосперм у голосеменных. Значение семени для эволюции наземных растений.
  19. Разнообразие отдела Голосеменные (Gymnospermae). Характеристика классов: Гинкговые (Ginkgoopsida), Гнетовые (Gnetopsida), Саговниковые, или Цикадовые (Cycadopsida), Хвойные (Pinopsida). Особенности размножения, экология и распространение, использование человеком.
  20. Отдел Покрытосеменные, = Цветковые (Angiospermae, = Magnoliophyta). Общая характеристика. Строение цветка: цветоложе, околоцветник и многообразие его строения (симметрия, срастание, редукция); андроцей; строение тычинки, пыльник, образование микроспор и пыльцы. Разнообразие строения андроцея. Гинецей. Пестик. Апокарпия, ценокарпия. Положение завязи в цветке. Формула, диаграмма цветка. Жизненный цикл, двойное оплодотворение. Абиотическое и биотическое опыление. Морфологическая природа и происхождение цветка покрытосеменных растений.
  21. Развитие семени. Морфологические типы семян. Прорастание семян. Типы прорастания семян. Морфологическое разнообразие проростков. Строение, классификации, разнообразие плодов. Строение, разнообразие, крепление семян. Развитие плода. Основные типы плодов. Многообразие плодов. Плоды и семена – элементы расселения растений. Способы распространения диаспор у растений. Определение понятия «плод». Биологическое значение плодов. Строение околоплодника. Участие различных частей цветка в его образовании. Плоды сухие и сочные, односемянные и многосеменные, вскрывающиеся и невскрывающиеся, дробные и членистые. Нижние и верхние плоды. Способы вскрывания плодов. Соплодия.
  22. Разнообразие цветковых растений. Происхождение цветковых растений. Ископаемые цветковые. Макросистема цветковых растений. Понятия одно- и двусемядольности. Система APG. Клада ANA-grade. Обзор семейств Кабомбовые (Cabombaceae), Гидателловые (Hydatellaceae), Кувшинковые (Nymphaeaceae). Особенности морфологии и анатомии, экология и распространение, использование человеком.
  23. Клада Магнолииды (Magnoliids). Обзор некоторых семейств из порядков Магнолиецветные (Magnoliales), Лавроцветные (Laurales), Перечноцветные (Piperales), Канеллоцветные (Canellales). Особенности морфологии и анатомии, экология и распространение, использование человеком.
  24. Клада Однодольные растения (Liliopsida, =Monocotyledones, =Monocotyledoneae). Обзор некоторых семейств: Орхидные (Orchidaceae), Мятликовые, или Злаки (Poaceae, =Gramineae), Осоковые (Cyperaceae). Особенности морфологии и анатомии, экология и распространение, использование человеком.
  25. Клада Однодольные растения (Liliopsida, =Monocotyledones, =Monocotyledoneae). Обзор некоторых семейств: Ароидные (Araceae), Пальмовые (Arecaceae), Лилейные (Liliaceae), Спаржевые (Asparagaceae). Особенности морфологии и анатомии, экология и распространение, использование человеком.
  26. Клада Высшие настоящие двудольные, или Эвдикоты (eudicotes). Обзор некоторых семейств: Барбарисовые (Berberidaceae), Лютиковые (Ranunculaceae). Особенности морфологии и анатомии, экология и распространение, использование человеком.
  27. Клада Высшие настоящие двудольные, или Эвдикоты (eudicotes). Обзор некоторых семейств: Бобовые (Fabaceae), Розовые (Rosaceae). Особенности морфологии и анатомии, экология и распространение, использование человеком.
  28. Клада Высшие настоящие двудольные, или Эвдикоты (eudicotes). Обзор некоторых семейств: Вересковые (Ericaceae), Астровые (Asteraceae). Особенности морфологии и анатомии, экология и распространение, использование человеком.
  29. Клада Высшие настоящие двудольные, или Эвдикоты (eudicotes). Обзор некоторых семейств: Зонтичные, или Сельдерейные (Umbelliferae, =Apiaceae), Паслёновые (Solanaceae), Яснотковые, или Губоцветные (Lamiaceae, =Labiatae). Особенности морфологии и анатомии, экология и распространение, использование человеком.
  30. Понятие о факторах внешней среды. Общее представление об экологических группах растений. Экологические группы по отношению к влаге. Морфологические и анатомические особенности ксерофитов, мезофитов, гидатофитов, гидрофитов, гигрофитов. Эдафические группы растений. Морфологические и анатомические особенности галофитов, оксилофитов, псаммофитов, петрофитов, эпифитов. Экологические группы растений по отношению к свету. Экологические группы высших растений.
  31. Морфолого-анатомические особенности хищных растений. Морфолого-анатомические особенности полу- и голопаразитических растений.
Лето
Практические занятия
В тёплое время года на территории Ботанического сада МГУ на Ленинских горах проводятся дополнительные занятия по желанию кружковцев. На занятиях ребята знакомятся с гербарным делом и монтировкой гербарных листов. Ещё одним вариантом занятий может быть волонтёрство на открытом воздухе: уборка территории, прополка коллекций Ботанического сада, помощь в проведении мероприятий. Волонтёрство - всемирная и общепринятая важная практика в ботанических садах. Ежегодно ребята принимают участие в сезонных субботниках сада: в большом осеннем субботнике и весеннем.

Но главным мероприятием лета остаётся двухнедельная летняя практика, в процессе которой ребята проходят флористику и геоботанику.