ORGANISMIDE MITMEKESISUS (BGBG.00.001): TAIMED
  1. Taimede põhitunnused ja iseärasused.

  2. Taime määratlus. Taimede põlvnemine ja asend eluslooduse süsteemis. Taimeriigi piirid, jaotus ja liigirikkus. Peamised erinevused taimede ning loomade ja seente vahel. Sporo- ja gametofaasi vaheldumine taimede elutsüklis. Sporo- ja gametofaasi vahekorra muutumine evolutsioonis. Taimede põhilised ehitustüübid: tallofüüdid ja kormofüüdid. Lehtsamblad - ehituslikult tallofüütide ja kormofüütide vahepealne rühm. Taimekoed: alg- ja püsikoed. Taimeraku olulisemad iseärasused ja põhilised komponendid.
    LOENG 1 [PPT 5,10 MB]
     
  3. Taimekeha funktsionaalne ehitus I.

  4. Juure mõiste ja ülesanded. Juurte tüübid. Juure siseehitus ja funktsionaalsed tsoonid. Juuretipp ja juure kasvukuhik. Apikaalne meristeem ja juurte kasvamine. Juurestiku tüübid: sammas- ja narmasjuurestik. Juure muudendid. Varre mõiste, põhitunnused ja ülesanded. Assimileeriva pinna vertikaalne hajutamine ruumis ja lehepinna indeks (LAI). Varre ehituse põhitüübid. Varre kasvukuhik, pungad Varre siseehitus ja tema roll ainete kaugtranspordis. Rõhuvoolu hüpotees. Varre muudendid.
    LOENG 2 [PPT 24,8 MB]
     
  5. Taimekeha funktsionaalne ehitus II.

  6. Lehe mõiste ja ülesanded. Lehe siseehitus. Õhulõhed ja nende regulatsioon. Lehe tähtsaim funktsioon – fotosüntees. Kseromorfse lehe ehitus. Okaspuu lehe ehitus. Lehe muudendid. Õie mõiste ja ehitus. Õite ja taimede suguline polümorfism. Õisikute tüübid. Õitsemine ja tolmlemine. Tolmlemise viisid: autogaamia, ksenogaamia; anemogaamia, entomogaamia, hüdrogaamia. Kaheliviljastamine. Vilja mõiste ja viljade tüpoloogia. Seemne mõiste ja ehitus. Viljade ja seemnete levimine. Õistaimede elutsükkel.
    LOENG 3 [PPT 14,1 MB]
     
  7. Taimede toitumisviisid.

  8. Autotroofsed ja heterotroofsed organismid. Taimed on valdavalt fotoautotroofid. Taime eluks vajalikud toitained, makro- ja mikroelemendid. Taimed toituvad juurte ja lehtedega. Juurekarvad ja juurepinna indeks (RAI). Vee ja mineraalainete absorptsioon mullast. Vee apoplastne ja sümplastne tee juures. Katioonide vahetus mullas. Klasterjuured. Molekulaarse lämmastiku sidumine. Leht – taime peamine fotosünteesi organ. Fotosünteesi mehhanism. Assimileerivad varred ja juured. Heterotroofselt toituvad taimed: holoparasiidid, saprofüüdid, hemiparasiidid, putuktoidulised taimed.
    LOENG 4 [PPT 12,8 MB]
     
  9. Soontaimede eluvormid.

  10. Eluvormi mõiste. Raunki¿ri eluvormide jaotus: fanerofüüdid, kamefüüdid, hemikrüptofüüdid, krüptofüüdid, terofüüdid. Bioloogiline spekter ja normaalspekter. Serebrjakovi eluvormide süsteem. Du Rietz’ veetaimede eluvormid: isoetiidid, nümfeiidid, elodeiidid, lemniidid. Divergents ja konvergents – kaks vastandlikku tendentsi evolutsioonis. Tunnuste analoogia ja homoloogia. Soontaimede eluvormide evolutsiooni põhisuund. Eluvormide evolutsiooniga kaasnevad morfoloo-gilis-anatoomilised muutused.
    LOENG 5 [PPT 7,52 MB]
     
  11. Taimede roll biosfääris.

  12. Taimed reguleerivad gaaside sisaldust atmosfääris. Taimede roll mullatekke protsessides. Taimed - biosfääri energiasisend. Taimekoosluste produktiivsus ja olulisemad faktorid, mis seda mõjutavad. Taimkatte laiusvööndilisus ja vertikaalne tsonaalsus. Bioomid. Taimed - toiduahela esimene lüli maismaa ökosüsteemides. Troofilised püramiidid: energia-, biomassi- ja arvukuse-püramiid. Taimede osa globaalses süsiniku- ja veeringes. Taimkatte roll regionaalses veebilansis. Hüdrauliline “tõstuk”. Valguse neeldumine ja valgustingimuste mitmekesisus koosluse sees. Taimed loovad elupaikade mitmekesisuse.
    LOENG 6 [PPT 2,84 MB]

    NB! HÕIMKONDADE LADINAKEELSED NIMED TULEB EKSAMIKS ÄRA ÕPPIDA! Õistaimede 2 põhiklassi ladinakeelne nimetus (Monocotyledoneae ja Eudicotyledoneae) tuleb ära õppida. Lehtsammaltaimede hulgast teada ka klassi turbasamblad – Sphagnopsida. NB! Vajalikud nimed on rasvases trükis. Õistaimede sugukondade nimetusi ei ole vaja ladinakeelsetena selle aine raames teada (aga kahtlemata ei ole selline teadmine keelatud).

    Põhikirjandus:
     Eichwald K. jt. 1970. Botaanika. Kd. 2. Tallinn: Valgus.
    ehk
     Raven P.H., Evert R.F., Eichhorn S.E. 1999. Biology of Plants. New York: W.H. Freeman & Co. (6. või ka varasem trükk; olemas ka venekeelne 2-köiteline variant pealkirjaga Sovremennaja botanika) www.whfreeman.com/raven/
    ehk
     Campbell N.A., & Reece J.B. 2002. Biology. San Francisco...: Benjamin Cummings (6.või ka varasem trükk) www.campbellbiology.com

    lisaks
    Gümnaasiumi bioloogiaõpikud

     Eesti taimed http://www.sunsite.ee/taimed/
     

    7. Taimeriigi süstemaatika ja evolutsioon.
    Maismaataimede e. embrüofüütide sünapomorfid (ühised uued tunnused).
    Carl Linné mittefülogeneetilise (kunstliku) süsteemi avaldamine raamatus Species Plantarum (1753) kui taimede (eriti õistaimede) teadusliku süstematiseerimise algus. Kirjeldav ja võrdlev morfoloogia kui taimeliikide identifitseerimise (määramise) alus. Binaarne nomenklatuur taimeliikide teaduslikul nimetamisel. Taimeriigi hierarhiline süsteem (liik-perekond-sugukond-selts-klass-hõimkond), perekonnast kõrgemate taksonite (süstemaatiliste ühikute) lõppliited (eesti ja ladina keeles).
    Alates Darwini evolutsiooniteooria võidulepääsust katsed luua fülogeneetilisi süsteeme, mis peegeldaksid liikidevahelist sugulust ja nende ajaloolist arengut. Kaasaegsete fülogeneetiliste süsteemide konstrueerimisel kasutatavad tunnused.
     

    8. Sammaltaimede hõimkondade rühm

    Taimede üleminek veest õhukeskkonda ja sellega seoses üleskerkivad ülesanded ja nende lahendused (varustamine veega ja veekaotuse vältimine – epiderm – kutiikula - õhulõhed, kinnitus-, tugi-, transpordisüsteem). Sammaltaimede mändvetiktaimede (Charophyta) sarnased eellased (Coleochaete kui maismaataimede sõsarrühm). Esimesed maismaataimed olid tõenäoliselt helviksammaltaimede sarnased. Sammaltaimede hõimkondade rühma hõimkondade eristamise tähtsamad tunnused (õhulõhede ja juhtkudede esinemine, meristeemitüübid)
    Kõdersammaltaimed  (Anthocerophyta) kui rohevetikatele sarnase plastiidi ehituse, kuid õhulõhedega rühm.
    Helviksammaltaimed (ka maksasammaltaimed) (Marchantiophyta; ka Hepatophyta) - vanimad fossiilselt tõendatud maismaataimed. Selle hõimkonna gametofüüdi tähtsamad tunnused.
    Lehtsammaltaimed (Bryophyta) kui kõige kõrgemal arenguastmel sammaltaimede rühm. Tähtsamad tunnused. Lehtsammaltaimede tähtsus erinevate kasvukohtade asustamisel. Lehtsammaltaimede tunnused, mis võimaldavad asustada kuivemaid kasvukohti. Gametofüüdi ja sporofüüdi iseloomustus, arengutsükkel karusambla näitel. Klass turbasamblad (Sphagnopsida) kui kõige arvukamad taimed maakeral. Tunnused, mis eristavad turbasamblaid teistest lehtsammaltaimedest (gametofüüdi morfoloogia, eoste väljutamise mehhanism jms.). Sammaltaimede ökoloogiline tähtsus pioneertaimede ja turbamoodustajatena (turbasamblad). Sammaltaimede elutsükli iseärasused võrreldes teiste hõimkondade rühmadega. Taimede arengutsükli oluline erinevus loomariigist.
    Sammaltaimedega seotud mõisted: gametofüüt (gametofaas), sporofüüt (sporofaas), sporangium ehk eosla ehk eoskupar, eos ehk spoor, eelniit ehk protoneem, isas- ja emasgametangiumid (anteriid ja arhegoon).
     

    9. Sõnajalgtaimede hõimkondade rühm

    kui seemneteta soontaimed ehk sooneostaimed. Trahheofüüdid ehk soontaimed ehk vaskulaartaimed.
    Sõnajaltaimede hõimkondade rühma iseloomustavad uued tunnused ja nende hulka kuuluvad hõimkonnad. Esmaste  maismaasoontaimede iseloomustus (Cooksonia).
    Soontaimede edasine täiustumine. Juht- ja tugikudede süsteemi tekkimine. Teloomiteooria kui lehtede tekkimise selgitus (mikrofüllid ja makrofüllid). Kohastumine eluks kuivades kasvukohtades.
    Sõnajalgtaimede hõimkondade rühma kuuluvad kaasaegsete liikidega hõimkonnad.
    Pärisraigastaimed (Lycophyta), nende iseloomustus.
    Kidataimed (Sphenophyta). Osjad kui ainsad kaasaegsed hõimkonna esindajad, nende iseloomulikud tunnused.
    Keerdlehiktaimed e. sõnajalgtaimed kitsas mõistes (Pterophyta) kui makrofüllidega sporofüütidega sooneostaimed (imara või mõne muu perekonna näitel).
    Väljasurnud puukujuliste sooneostaimede (pärisraigas-, kida- ja keerdlehiktaimed) tähtsus kivisöe e. karboni ajastul, kivisöe moodustumine; evolutsiooni fossiilsed tõendid.
    Sõnajalgtaimede hõimkondade rühmale iseloomulik iseseisvalt funktsioneerimisvõimeline, järjest enam domineeriv ja rohkem kui üht sporangiumi kandev sporofüüt.
    Sõnajaltaimedega seotud uued mõisted: homo- ja heterospooria, mikro- ja megaspoorid (sporangiumid), eospea (stroobil), eelleht (protallium), eoskuhjad (soorused), mikro- ja makrofüllid.
     

    10. Paljasseemnetaimede hõimkondade rühm

    kui seemnetega soontaimed.
    Uudikmoodustis - seeme, selle ehitus, eelised taimede levimisel ja evolutsioonis. Seemnetaimede eellased. Väljasurnud hõimkonnad seemnesõnajalgtaimed  ja algpaljaseemnetaimed kui teiskasvuga seemnetaimed.
    Paljaseemnetaimede hõimkondade rühma kuuluvad kaasaegsed hõimkonnad.
    Okaspuutaimed (Coniferophyta). Elutsükkel männi näitel, homoloogsed moodustised paljasseemnetaime ja sooneostaime elutsüklis. Tähtsamad tunnused. Okaspuude ökoloogiline ja kasutuslik tähtsus (peamised parasvöötme metsade moodustajad). Eestis looduslikult esinevad liigid.
    Elavad fossiilid: palmlehiktaimed (Cycadophyta), hõlmikpuutaimed (Ginkgophyta) Vastaklehiktaimed (Gnetophyta): kas õistaimede eellased? Nimetatud hõimkondade eritunnused.
    Paljasseemnetaimedel on sporofüüdi faas domineeriv ja megagametofüüt on endospoorne (eosed ei vabane megasporangiumist). Paljasseemnetaimed ei vaja paljunemiseks veekeskkonda.
    Mõisted (tähelepanu homoloogiale, näit tolmukas = mikrosporofüll jne.): megasporotsüüt, seemnealge,  mikrosporotsüüt, generatiivne rakk, vegetatiivne rakk, tolmukas, tolmukott, tolmutera, tolmutoru, seeme, seemnekest, endosperm, käbi.

    11. Hõimkond õistaimed

    kui seemnetega soontaimed.
    Õistaimed  (Anthophyta) ehk katteseemnetaimed (Angiospermae) kui suurim fotosünteesivate organismide rühm. Õistaimede tekkimise küsimused: võimalikud eellasrühmad. Õistaimede sünapomorf: 4-16 tuumaga lootekott. Uudikmoodustised õis ja vili, juhtkudede täiustumine. Õistaime elutsükkel (sojaoa näitel), selle erinevused paljasseemnetaime elutsüklist: emasgametofüüdi redutseerumine (ainult 7 rakku), kaheliviljastamine (selle evolutsiooniline tähtsus). Õie tekkimise strobilaarteooria – õis arenenud palmlehiktaimede sarnaste seemnesõnajalgtaimede hermafrodiitsetest käbidest. Õie funktsioonid ja evolutsiooniline tähtsus. Vili ja selle tähtsus õistaimede levimisel. Taimede koevolutsioon teiste organismidega (peamiselt tolmeldajate ja levitajatega). Õite koevolutsiooni käigus tolmeldajatega kujunenud erinevad õietüübid (nn mardika-, mesilase-, liblika-, linnu-, nahkhiire-tüüpi õied). Primitiivsed ja progressiivsed tunnused õieehituses. Magnoolialised (Magnoliaceae) kui algeliste tunnustega suureõielised puittaimed (palju spiraalselt asetsevaid lahklehiseid õieosi). Magnoliidid kui võimalike õistaimede eellaste järeltulijad (fossiilsed tõendid).
    Pipralised (Piperaceae)  kui hajusate juhtkimpudega, õiekatteta ja 3-tise põhiplaaniga õitega roht- või puittaimed. Paleoherbid kui õistaimede arvatavad väikeste lihtsate õitega rohttaimedest eellased (fossiilsed tõendid).
    Kardheinalised (Ceratophyllaceae). Ürgsed tunnused või kohastumused eluks veekeskonnas. Sugukonna basaalsus molekulaarselt tõestatud (Rubisco (rbcL) geeni järjestuse alusel).
     

    12. Õistaimede mitmekesisus

    Traditsiooniline jaotus 1- ja 2-iduleheliste klassiks ja nende eristustunnused. Õistaimede alusrühm (basaalne rühm, kus juba eelnimetatud pipralised, magnoolialised, kardheinalised jt.). Varem 2-iduleheliste klassi koosseisus, praegu, arvestades molekulaarseid tunnuseid, eraldi rühmana. Üheiduleheliste klass monofüleetiline, kaheidulehelised polüfüleetiline. Käimas süsteemi korrastamine uute molekulaarsete tunnuste alusel. 2-iduleheliste klassist on välja arvatud alusrühm (basaaalsed kaheidulehelised), ülejäänud kaheiduleheliste seltsid (ja neis olevad sugukonnad) on ühendatud klassi päriskaheidulehelised (Eudicotyledoneae).
    Klass üheidulehelised (Monocotyledoneae)
    Liilialised (Liliaceae)  on tüüpilised silmapaistvate õitega üheidulehelised sibultaimed (perekond liila, perekond tulp jt.).
    Käpalised e. orhideelised (Orchidaceae) kui kõige suurem (kuni 20 000 liiki maailmas) ja spetsialiseerunum üheiduleheliste sugukond. Dekoratiivne sügomorfne õis, tolmukate arvu vähenemine ja õietolmu edasikandmine polliiniumidena. Keerukas tolmeldamisbioloogia ja spetsiaalsed tolmeldajad. Sisuliselt varutoittaineteta seemned ja sümbioos seentega, epifüütsed eksootilised orhideed. Eesti looduslikud käpalised (36 liiki) kõik kaitse all.
    Keerukaisse õisikuisse koondunud väikeste tuultolmlejate õite ja tärkliserikka endospermiga taimede tähtsamad ja suurimad sugukonnad on kõrrelised ja lõikheinalised:
    Kõrrelised (Poaceae) kui peamised tärklisetaimed ja oluline lüli herbivooride toitumisahelas. Õie ehitus seoses spetsialiseerumisega tuultolmlemisele. Kõrs. Vili on teris (1-seemneline tärkliserikka endospermiga, seemnekest ja viljakest kokkukasvanud). Kõrreliste ökoloogilise edukuse põhjused (vegetatiivne paljunemine, hävinud taimeosade taastumine tänu meristemaatilistele tsoonidele).
    Lõikheinalised (Cyperaceae): tarnad kui mono-öötsia esindajad, nende ökoloogiline tähtsus parasvöötme niisketes kasvukohtades (madalsood, lamminiidud, soostunud rohumaad).

    Päriskaheidulehelised (Eudicotyledoneae)
    Korvõielised  (Asteraceae) kui suurim ja kaasaegse aktiivse liigitekkega õistaimede sugukond (1/10 õistaimeliikide arvust ehk ca 25 000 liiki), kui evolutsiooniliselt kõrgelt arenenud rühm. Iseloomulik õiesarnane õisik. Korvõielistele iseloomulikud morfoloogilised tunnused (liitlehine kroon), keelõied ja putkõied. Vili üheseemneline seemnis. Kohastumused leviks (lendkarvad). Kasutustaimed (ilu- ja õlitaimed). Evolutsioonilise edu peamiseks põhjuseks biokeemilised iseärasused (püretriin kui võimas insektitsiid  ja  tõhus keemiline kaitse putukkahjurite vastu).
    Liblikõielised (Fabaceae) kui suuruselt kolmas õistaimede sugukond. Liblikõieliste (kitsas mõistes, ilma eksootiliste mimoosiliste ja tsesalpiinialisteta) õie (sügomorfne, liblikjas, kroon lahklehine) ja vilja (kaun) iseloomulik ehitus. Iseloomulik abilehtede esinemine. Tähtsus toidutaimedena (valgutaimed) ja mullaviljakuse parandajatena. Edukad tänu sümbioosile mügarbakteritega (Rhizobium).
    Roosõielised (Rosaceae). Iseloomulik aktinomorfne (kiirjas) 5-tine lahklehine kroon ja arvukalt tolmukaid. Taimedel abilehed.  Viljatüüpide mitmekesisus – lihakad (õunvili, luuvili, koguluuvili) ja kuivviljad (kogupähklike, kogukukkur). Apomiksis (seemnete moodustumine ilma sugulise protsessita), liikidevaheline hübridiseerumine, polüploidiseerumine kui võimalikud teed uute liikide ja väiksemate taksonite tekkeks selles sugukonnas (sordiaretuse lähtematerjal). Tähtsus parasvöötme viljapuude ja marjataimedena.