Пізніше вченими було досліджено розвиток тичинок і плодолистків і показано, що це не нові якісь органи, а видозмінені в процесі довго еволюції мікро- і макроспорофіли. У дальшому внаслідок ембріологічних досліджень було зроблено ряд відкриттів, що знайшли відображення в працях таких відомих російських учених, як В. М. Арнольді, В. і. Бєляєв, І. М. Горожанкін, С. Г. Навашин, С. І. Роетовцев, а з зарубіжних -- Вармінг, Гіньяр, Страсбургер, Трейб, Челаковський і ін.

Російський ботанік І. М. Горожанкін провів блискучі дослідження над заплідненням у деяких голонасінних (хвойних) і вперше показав, що при заплідненні чоловіча статева клітина виходить із пилкової трубки через отвір і зливається з яйцеклітиною.

Особливе місце серед ембріологічних досліджень займають класичні праці С.Г. Навашина, які становлять цілу епоху в світовій ботанічній науці. До речі, найважливіші відкриття Навашин зробив у Києві в кінці XIX і на початку XX ст. Так, досліджуючи влітку 1898 р. процес запліднення в лілії лісової (Lilium martagon L.), C.Г. Навашин установив, що зародок утворився внаслідок запліднення яйцеклітини однією з чоловічих гамет, а ендосперм виник внаслідок запліднення другою чоловічою гаметою вторинного ядра зародкового мішка. Так було відкрито подвійне запліднення в покритонасінних -- одне з найбільших відкриттів у ботанічній науці.

Важливими для систематики ембріологічними працями в наш час уславився індійський ботанік П. Магешварі і радянські вчені В. Г. Александров, М. С. Яковлєв і В.О. Піддубна-Арнольді.

Географічний метод (морфолого-географічний). Застосування цього методу грунтується на тій закономірності, що кожному виду рослин, роду, родині властива своя область поширення, свій географічний ареал. Якщо площа ареалу дуже велика, то вона характеризується, як правило, різними умовами місцезростання рослин щодо рельєфу, клімату, грунтів і т. д. Ці умови місцезростання називаються екологічними.

Кожний вид (або дрібніші за вид категорії) характеризується здебільшого певними умовами місцезростання, що свідчить про наявність тісного зв'язку між організмом і середовищем і підтверджує їх єдність. Про пристосованість видів до певних умов місцезростання свідчить наявність у природі видів приморських, скельних, крейдяних, засолених грунтів і ін. Отже, ці види мають певні морфологічні і навіть анатомо-фізіологічні особливості. Усе це, звичайно, систематики повинні враховувати в своїх працях. Систематики широко користуються тепер географічним методом при критичних опрацюваннях флор, при написанні монографій родів, родин і ін.

Залучення даних географії рослин до розв'язання завдань систематики є великим завоюванням науки. Початок ботаніко-географічним дослідженням було покладено видатним німецьким ученим Олександром Гумбольдтом (1769--1859), якого вважають основоположником географії рослин. Він перший звернув увагу на зв'язок кліматичних явищ з поширенням і зовнішніми формами рослинності. Англійський ботанік Джозеф Гукер, праці якого, як відомо, високо цінив Дарвін, перший досліджував розвиток флор окремих країн. Великий інтерес для систематики рослин являють праці відомого швейцарського ботаніко-географа А. Декандоля і німецького -- А. Енглера. Декандоль, зокрема, розглядав географію рослин не тільки як описову науку, а як науку про закономірності поширення рослин. Розселення рослин він пояснював умовами середовища і геологічним минулим Землі.

Для систематики цінними є такі висновки Декандоля:

види, які мають тепер невеликий ареал, незважаючи на можливості свого поширення, є молодшими порівняно з видами, що мають великий ареал і недосконало пристосовані до поширення;

центром походження роду є місце концентрації найбільшої кількості його видів.

Висновки Енглера:

в старих країнах, особливо гірських, більш різко виражений ендемізм;

численні роди, що мають тепер тільки один вид (монотипні роди), у минулому, як свідчать палеоботанічні дані, мали багато видів і великий ареал.

Австрійський ботанік Р. Веттштейн перший звернув увагу на те, що близькі між собою види стикаються своїми ареалами і тому часто мають ряд перехідних форм. Більш далекі за спорідненістю види мають більш віддалені ареали і між ними, як правило, немає перехідних форм. Наприкінці XIX ст. географія рослин завойовує міцне місце в ботаніці, і географічний, або географо-морфологічний, метод стає одним з основних у працях з систематики. Його широко застосовують у монографічних опрацюваннях і "Флорах" майже всі ботаніки світу.

Біохімічний метод. Уперше значення даних біохімії для систематики визначив німецький учений Ф. Рохледер у 1854 р. Він висловив думку, що між систематичним положенням рослини і наявністю в ній хімічних речовин існує певний зв'язок. Згодом було з'ясовано, що близькі види нерідко містять схожі хімічні речовини. Так, у численних видах тютюну є алкалоїд нікотин, пасльону -- соланін, кофе -- кофеїн. Багато видів і родів родини бобових (метеликових) мають специфічні, тільки їм властиві білки.

Але є види, які належать до одного роду, проте різко відмінні за хімічними властивостями. Так, одні види роду блювотного горіха (тропічний рід) містять міцну отруту -- стрихнін, інші -- зовсім не отруйні. Крім того, є морфологічно різні види, що містять однакові хімічні речовини. Наприклад, ванілін знайдено не тільки у ванілі, а й у вівсі, люпині та ін. Радянський вчений С. Іванов пояснює це тим, що фізіологічні риси рослин у процесі еволюції виявилися стійкішими, ніж морфологічні.

С. Іванов так сформулював основні положення, що випливають з його багаторічних експериментальних досліджень:

кожний вид при незмінності зовнішніх умов існування зберігає свою постійну здатність виробляти властиві йому речовини, які є його фізіологічними ознаками;

чим спорідненіші види, тим більше в них спільних фізіолого-хімічних ознак, і, навпаки, чим менше споріднені види, тим менше в них спільних ознак;

фізіолого-хімічні ознаки в рослин еволюціонують, але їх еволюція проходить дуже повільно порівняно з еволюцією морфологічних ознак;

ряди хімічних речовин у споріднених груп рослин (родів, родин) являють собою шляхи еволюції фізіолого-хімічних ознак рослинного світу.

Ці положення С. Іванова дістали назву основного біохімічного закону еволюції речовин у рослинному світі.

Праці С. Іванова успішно продовжує його учень А. Благовєщенський, який досліджує алкалоїди і їх розподіл .у різних систематичних груп рослин. Він прийшов до висновку, що алкалоїди містять ті групи рослин, які стоять на високому ступені розвитку (маренові, складноцвіті й ін.), або ті, що належать до древніх примітивних типів (ефедрові, барбарисові, жовтецеві тощо). Циклічні терпени містять родини, які завершують філогенетичні ряди. Тому високорозвинені групи рослин мають схильність утворювати більшу кількість складних циклічних сполук. Вивчаючи ферменти як трансформатори енергії в рослинному організмі, він установив, що в древніх регресуючих групах рослин хімічні реакції, які каталізуються ферментами, проходять активніше, ніж в організмах прогресуючих, що досягли високого енергетичного рівня.

Американський біохімік Мак Нер, вивчаючи алкалоїди, гліцериди і леткі масла в представників 83 тропічних і позатропічних родин, прийшов до таких висновків:

рослини тропіків містять хімічні сполуки з меншою молекулярною вагою, ніж рослини помірного клімату;

у більш розвинених систематичних груп рослин алкалоїди мають більшу молекулярну вагу;

гліцериди з більшими йодними числами зустрічаються у високорозвинених груп рослин.

Хоч наслідки біохімічних досліджень і мають велике значення для встановлення філогенетичних зв'язків між рослинами, проте побудувати систему рослинного світу на основі самих біохімічних даних поки що неможливо. Потрібні дальші комплексні дослідження, особливо всебічні дослідження білка як систематичної ознаки рослин. С. Іванов вважав (1937), що систему рослинного світу можна побудувати тільки тоді, коли в основу її буде покладено властивості білка.

Експериментальний метод, або метод експериментальної систематики, ставить своїм завданням не тільки встановлення спорідненості між окремими групами рослин, а й з'ясування за допомогою польового експерименту шляхів і закономірностей еволюції рослинних форм. Крім того, цей метод допомагає з'ясувати й такі питання, як константність і мінливість певних ознак виду або іншої систематичної одиниці, питання поліморфізму й ін. Так, французький ботанік Жордан перевірив експериментальне константність великої кількості так званих ліннеївських видів і довів, що більшість з них є досить поліморфними і складається з багатьох дрібніших спадкових форм, Цінним у роботі Жордана є те, що він першим серед систематиків ще в середині XIX ст. став на шлях експерименту і виявив картину поліморфізму багатьох видів. Пізніше вітчизняні і зарубіжні дослідники (Гофман, Клебс, Гебель, Алмквіст, Вавилов, Сінська, Клементс, Турресон та ін.) прагнули з'ясувати причини поліморфізму виду (внутрішні і зовнішні) і виявити розмах внутрішньовидової диференціації.

Методи систематики рослин удосконалюються й оновлюються. Сучасна систематика збагачується новими методами й ідеями. Це, зокрема, математичний метод в різних його проявах -- статистичному, теорії множеств, теорії інформації, кібернетичній техніці, математичній логіці тощо, без якого тепер неможливе опрацювання масового матеріалу з систематики. Увагу ботаніків привертають також питання прогнозування й моделювання, застосування в систематиці комп'ютеризованих, інформаційно-пошукових систем, скануючого мікроскопа (стереоскана), нових методів хемосистематики, включаючи хроматографію, дисковий електрофорез та ін.

Цікавим є новий метод вивчення природної радіоактивності рослин. Виявляється, що радіоактивність рослин, які знаходяться на різних ступенях філогенетичного розвитку, різна.

Найбільша концентрація радіоактивних речовин, за Д. М. Гродзинським, спостерігається у деяких нижчих рослин (зокрема, в окремих видів лишайників), а також у мохів. Вона поступово зменшується від папоротеподібних до покритонасінних. Очевидно, між рівнем природної радіоактивності рослин і їх систематичним положенням є певна залежність.

Пізнання складного процесу еволюції і встановлення споріднених зв'язків між окремими систематичними групами неможливе при односторонньому підході до проблеми, тобто при застосуванні будь-якого одного методу ізольовано

Воно вимагає комплексного застосування різних методів систематики рослин як нових і найновіших, так і старих класичних.

4. Бактерії

Як ми вже знаємо є два підцарства живих організмів: Прокаріоти і Еукаріоти. До прокаріот відноситься царство Еубактерії (Дроб'янки). Воно об'єднує такі групи, як бактерії, актиноміцети, міксобактерії.

Це надзвичайно дрібні, мікроскопічні прокаріотичні організми, які є надзвичайно поширені в природі.

Відділ Бактерії (Bacteriophyta)

До відділу Бактерії відносяться ~ 3000 видів одноклітинних, колоніальних та нитчастих організмів надзвичайно малих за розмірами:

Найдрібніші - близько 0,1 мкм в поперечнику, переважно палички - товщина 0,5 - 1 мкм, довжина 2 - 3 мкм (відкриті в 1675 році голандським вченим Левенгуком).

Форма бактерій різна.

Найбільш поширена форма - паличка, адже слово bacterion - з лат. - паличка. систематика утилітарний рослинний бактерія

Коки - кулеподібні (монококи, тетракоки, стафілококи (грона), стрептококи (ланцюжки).

Спіральні - спірили.

У вигляді коми - вібріони.

Тороїди - сильно зігнуті, як незамкнене кільце.

Зірочки - як морські зірочки.

Багатогранники.

Будова клітини

Зверху клітина оточена клітинною стінкою з муреїну. В багатьох бактерій зверху є слизова капсула. Під нею цитоплазматична мембрана. Цитоплазма і нуклеоїд, або нуклеоплазма. Іноді називають нуклеоплазма і хроматоплазма. Так як бактерії відносяться до прокаріотичних організмів, які не мають чітко оформленого ядра, то і мають вони лише ядерну речовину - нуклеоплазму. В нуклеоплазмі є одна гігантська (звичайно у вигляді кільця) молекула ДНК, яка називається бактеріальною хромосомою.

Відсутні:

Ядерця.

Ядерна оболонка.

Типові хромосоми.

Білки-гістони, які є у хромосомах еукаріот.

В цитоплазмі наявні органели:

Мезосоми - складні мембранні структури, що виконують фунуцію мітохондрій і апарату Гольджі.

Рибосоми - є в клітині. Їх більше тисячі штук.

Типові пластиди відсутні.

Фотоавтотрофні бактерії мають фотосинтетичний аппарат з мембранних структур різної будови: тилакоїди, трубочки, пухирці. Вони знаходятьсмя в цитоплазмі безпосередньо і на них містяться фотосинтетичні пігменти: бактеріохлорофіли a, b, c, d та каротиноїди. За хімічною будовою вони відрізняються від пігментів водоростей і вищих рослин.

Запасні речовини містяться теж в цитоплазмі. Це глікоген, олія, волютин.

Багато бактерій здатні до активного руху. Він здійснюється:

За допомогою джгутиків.

Завдяки ритмічним скороченням клітини.

Джгутиків може бути від 1 до багатьох. Вони можуть розміщуватись з одного кінця (рис. 1), з двох кінців (рис. 2), по всій поверхні (рис. 3).

Джгутик - проста фібрилярна нитка, з білка флагеліну, що відходять від внутрішнього боку цитоплазматичної мембрани.

Розмноження бактерій

Поділ клітини простий (амітоз) здійснюється швидко, в три-чотири рази швидше, ніж у вищих рослин.