Сложные и простые листья гербарий: Ребят, помогите с летним дз по биологии, плиз! Мне нужно собрать гербарий листья простые и

1. Какие вегетативные органы различают у цветкового растения?

У цветкового растения различают следующие вегетативные органы: стебель, лист, корень.

2. На каком органе цветкового растения расположены листья?

Листья расположены на стебле.

3. Одинаковы ли размеры и форма листьев у разных растений?

Листья разных растений сильно отличаются по внешнему виду.

Лабораторная работа

Листья простые и сложные, их жилкование и листорасположение

1. Рассмотрите листья комнатных растений и образцов из гербария. Отберите простые листья. По какому признаку вы их отбираете?

Примеры простых листьев у хлорофитума, сенполии, бегонии, колеуса(слева на право).

Простые листья состоят из одной листовой пластинки.

2. Отберите сложные листья. По какому признаку вы это делаете? Какое жилкование у отобранных вами листьев?

Сложные листья состоят из нескольких листовых пластинок, соединённых с общим черешком небольшими черешками.

У фатсии сетчатое жилкование, у робусты – параллельное.

3. Какое листорасположение имеют просмотренные вами растения?

Очередное листорасположение имеют фатсия, бегония, сенполия; супротивное – колеус, мутовчатое листорасположение – робуста, хлорофитум.

4. Заполните таблицу «Строение и расположение листьев у разных растений».

Вопросы

1. Каково внешнее строение листа?

Большая часть листьев состоит из двух частей: листовой пластинки и черешка. Черешок соединяет листовую пластинку со стеблем.

У листьев таких растений, как алоэ, пшеница, цикорий, лён, черешков нет, они прикрепляются к стеблю основанием листовой пластинки.

При основании черешка иногда развиваются выросты — прилистники

2. Какие листья называют сложными, а какие — простыми?

Сложные листья состоят из нескольких листовых пластинок, соединённых с общим черешком небольшими черешками.

Простые листья состоят из одной листовой пластинки.

3. Как однодольные растения отличаются от двудольных по жилкованию листьев?

Для однодольных растений характерно параллельное и дуговое жилкование.

Сетчатое жилкование типично для листьев двудольных растений.

4. Какую функцию выполняют жилки листа?

Жилки проводят растворы питательных веществ и придают листу прочность.

Подумайте

Можно ли только по жилкованию листьев определить, какое это растение — однодольное или двудольное?

Только по жилкованию листьев определить, какое это растение — однодольное или двудольное, нельзя, т.к. бывают исключения (например, у двудольного подорожника жилкование дуговое, а листья однодольного растения вороний глаз имеют сетчатое жилкование).

| Цифровой атлас древней жизни

Избранные ссылки и дополнительная литература

Примечание: Издатель предоставляет бесплатный доступ к элементам, отмеченным зеленой звездочкой. Обратите внимание, что для повторного использования могут применяться ограничения.

Научные статьи и главы книг

* Дойл, Дж. 2013. Филогенетический анализ и морфологические инновации наземных растений. В B.A. Амвросий и М. Пуругганан (ред.), Эволюция формы растений. Ежегодные обзоры растений 45: 1–50. https://doi.org/10.1002/9781119312994.apr0486

* Melo, E., C.A. Сид Феррейра и Р. Грибель. 2019. Новый вид Coccoloba P. Browne (Polygonaceae) из бразильской Амазонки с исключительно большими листьями. Acta Amazonica 49. https://doi.org/10.1590/1809-4392201804771

* Ротвелл, G.W., S.E. Wyatt, A.M.F. Томеску. 2014. Эволюция растений на стыке палеонтологии и биологии развития: парадигма, ориентированная на организм. Американский журнал ботаники 101: 899–913. https://doi.org/10.3732/ajb.1300451

Schneider, H., A.R. Смит, К. Прайер. 2009. Действительно ли морфология расходится с молекулами при оценке филогении папоротника? Систематическая ботаника 34: 455–475. https://doi.org/10.1600/036364409789271209

Томеску, A.M.F. 2008. Мегафиллы, микрофиллы и эволюция развития листьев. Тенденции в растениеводстве 14: 5–12. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2008.10.008

Tryon, R. 1960. Словарь терминов, относящихся к листу папоротника. Таксон 9: 104-109. https://doi.org/10.2307/1216244

* Васко А., Р.С. Моран, Б.А. Амвросий. 2013. Эволюция, морфология и развитие листьев папоротника. Frontiers in Plant Science 4, Статья 345. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00345

Книги, учебники и руководства

Коултер, Дж. М., К. Р. Барнс и Х. С. Cowles. 1910. Учебник ботаники для колледжей и университетов, вып.I. Морфология и физиология. Американская книжная компания, Нью-Йорк. Читайте бесплатно в Интернет-архиве: https://archive.org/details/textbookofbotan01coul

Эллис, Б., Д. К. Дейли, Л. Дж. Хики, К. Р. Джонсон, Дж. Д. Митчелл, П. Уилф и С. Л. Уинг. 2009. Учебник по архитектуре листа. Comstock Publishing Associates, Cornell University Press, Итака, Нью-Йорк.

Исав К. 1977. Анатомия семенных растений, 2-е изд. John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк.

Эверт Р.Ф., С.Э. Эйххорн. 2013. Ворона Биология растений, 8-е изд. W.H. Freeman and Co., Нью-Йорк, Нью-Йорк.

Фостер, А.С., и Э.М. Гиффорд. 1974. Сравнительная морфология сосудистых растений, 2-е изд. W.H. Freeman and Co., Сан-Франциско.

Харрис, Дж. Г., и М. В. Харрис. 2001. Терминология идентификации растений, иллюстрированный глоссарий, 2-е изд. Издательство Спринг-Лейк, Спринг-Лейк, Юта.

Рабочая группа по архитектуре листьев (А. Эш, Б. Эллис, Л. Дж. Хики, К. Джонсон, П. Уилф и С. Винг).1999. Руководство по архитектуре листа: морфологическое описание и категоризация двудольных и однодольных покрытосеменных с сетчатыми жилками. Смитсоновский институт, Вашингтон, округ Колумбия.

Симпсон, М. 2010. Plant Systematics, 2 ^nd ed. Academic Press, Берлингтон, Массачусетс.

Уиллис, К.Дж., и Дж.К. МакЭлвейн. 2002. Эволюция растений, 2-е изд. Oxford University Press, Великобритания

Сайтов

* Гербарий Центра биоразнообразия Кофрина Университета Висконсин-Грин-Бей.Pteridophytes of Wisconsin: Папоротники и их союзники: Глоссарий избранной терминологии по птеридофитам. https://www.uwgb.edu/biodiversity/herbarium/pteridophytes/pteridophyte_glossary01.htm

* Лаборатория анатомии растений: Микрофотографии растительных клеток и тканей с пояснительным текстом (J.D. Mauseth): http://www.sbs.utexas.edu/mauseth/weblab/

* Лесная служба Министерства сельского хозяйства США: Структура папоротника. https://www.fs.fed.us/wildflowers/beauty/ferns/structure.shtml

Хороший образец — Австралийский национальный гербарий

Растения следует прессовать как можно скорее после сбора, до увядания.Образцы следует прижать и высушить между листами полупоглощающей бумаги (например, газеты), перемеженными листами толстого картона или легкой фанеры. Всю партию можно связать вместе в прессе для растений или аккуратно сложить грузы сверху. Важна хорошая циркуляция воздуха; хорошо прижимается к крышке автомобиля в хорошую погоду.

Чтобы дать вам как можно более точную идентификацию, нам необходимо знать:

• Где было собрано растение? Расстояние от города, по какой дороге и т. Д., И росло ли растение в густом кустарнике, нарушенном или полугородском кустарнике, на пастбище или в саду.Что это за страна для диких растений — влажная, сухая / кустарниковая, высокий лес, каменистые склоны, речная равнина и т. Д. Какие еще растения были вокруг? Также отметьте высоту, тип скалы, тип почвы, широту и долготу, если они известны.
• Как это выглядело? Было ли это дерево, куст, ниспадающий (плоский на земле) куст, или трава (недревесное растение), или альпинист? Какого цвета были цветы в свежем виде? Какого цвета и текстуры была кора? Неужели он корнеплод?

Обычно достаточно образцов длиной около 30 см. Они должны быть максимально полными; т.е. они должны включать бутоны, цветы и / или плоды, а также часть стебля с типичными листьями. Если форма или размер листьев на растении сильно различаются, сделайте заметку и возьмите отдельные части из разных частей растения, чтобы представить разницу. Для некоторых растений плоды и / или семена важны для точной идентификации; например Хакеа, ромашки и солончаки.

Некоторые группы предприятий трудно идентифицировать, и нам нужна специальная информация:

Существует более 800 видов, некоторые из которых очень трудно различить.Образцы должны включать взрослые листья, цветочные почки (лучше, чем открытые цветы!), Плоды и (если есть) молодые листья снизу на растении или от присосок у основания ствола. Вы должны сделать пометки с описанием:

• среда обитания (например, альпийская, вдоль берега реки, луга или леса, нарушенная территория)
• габитус (высотный, одно- или многоствольный)
• тип коры (гладкая, гладкая с каракулями, грубоватая, шероховатая, шелушащаяся, грубая и сильно ребристая и т. Д.).
  Если кора даже частично шероховатая, как далеко она простирается (только носок у основания, до первой ветви, только по стволу и основным ветвям, а также по тонким веточкам)?
  Если кора более или менее гладкая, какого цвета (цветов) и рисунка?

Акации

Еще больше видов, чем эвкалиптов. Соберите взрослые листья, молодые листья, если они есть, цветочные почки непосредственно перед открытием и, если возможно, зрелые стручки.

Грибки

Попытайтесь собрать ряд особей от незрелых до взрослых и записать цвета и субстрат.Выкопайте гриб целиком, включая основание стебля. Оберните пергаментной бумагой или поместите в коричневый бумажный (не пластиковый) пакет. Полезен отпечаток спор — срежьте шапочку взрослого человека (если есть) и положите жаберной стороной вниз на лист белой бумаги; накрыть тазом или ведром на пару часов, пока споры не упадут на бумагу; осторожно отправьте это вместе с образцом. Скорость важна, особенно для мясистых видов.

Травы (недревесные)

Для небольших трав соберите от одного до нескольких целых растений, включая любые подземные запасающие органы (луковицы или клубни), или, если растение является местным редким, оставьте их в земле и запишите, как эти части выглядели (это позволяет растению регенерировать — особенно актуально для редких видов, в том числе для многих орхидей).

Травы (и травянистые растения, включая камыш и осоки)

Соберите целое растение или небольшой пучок, включая корни. Что касается трав, обратите внимание, было ли растение легко выдергивать (однолетнее растение) или трудно вытащить (обычно многолетнее). Траву и осоку лучше всего собирать после того, как цветы распустятся, но до того, как плоды опадут.

Травяные деревья

Обратите внимание на длину цветущих и нецветущих частей колоса («копья») и длины ствола (если есть) под листьями.Следует собрать среднюю часть шипа (включая основание части цветения / плодоношения и верх гладкой части), а также несколько полных листьев, включая, если возможно, основания листьев. Будьте очень осторожны, чтобы не повредить растение при сборе листовых оснований; травянистые деревья (Xanthorrhoea) растут очень медленно и могут быть старше сотни лет.

Водные растения

Не хранить в воде после сбора. Слейте лишнюю воду и положите растение между газетными листами на несколько минут, затем прижмите и просушите между свежими листами.При необходимости замените бумагу.

Папоротники

Включает как плодородные (споровые), так и стерильные листья, а также часть корневища (ползучий «корень»), если он есть, и основание ножки (стебель листа). Для древовидных папоротников соберите часть плодородной вайи и основание ножки с чешуей или волосками.

Водоросли

Не будет идентифицирован гербарием ANBG. Небольшие (часто микроскопические) водоросли из цветущих рек или плотин можно собрать в водонепроницаемую емкость в воде, в которой они были обнаружены; Хранить в холодильнике.Их может определить местный орган управления водными ресурсами, который даст инструкции о том, как отправлять образцы. Крупные водоросли (например, водоросли) можно собирать так же, как и водоросли (см. Выше), и их следует отправлять в справочную службу, Национальный гербарий штата Новый Южный Уэльс, Mrs Macquaries Rd, Sydney NSW 2000.

Мхи, лишайники, печеночники

Постарайтесь включить плодовые тела (крошечные капсулы, диски или «зонтики» на стеблях или придатки сферической формы).Осторожно удалите несколько квадратных сантиметров растительного мата с субстрата или (если он плотно прилегает к коре, почвенной корке или камню) срежьте или сколите кусочки субстрата вместе с растением. Если образец большой или очень влажный, очень осторожно расплющите его. Не раздавливайте и не давите — поместите каждый образец в отдельный бумажный (не пластиковый) пакет с номером сбора и примечаниями и дайте ему высохнуть на воздухе. Хорошо упакуйте, чтобы не раздавить перед отправкой по почте.

Образцы для гербария

Ваши образцы, даже обычных видов, имеют научную ценность и могут быть включены в гербарий.верх

Распознавание контура листьев сложной формы

Получение изображения

Изображения листьев получаются с помощью трансиллюминатора или сканера для прозрачных пленок с фотографическим разрешением (300 точек на дюйм и уровни серого) и сохраняются в формате изображения без потерь (например, TIF, BMP или PNG). Форматы с потерями, такие как JPG, не подходят. Листья должны быть достаточно прижаты к сканеру, чтобы все части были в фокусе. Кроме того, листья не должны быть повреждены и в целом полностью развиваться.Однако критерий отбора листьев может изменяться в соответствии с целью исследования (таксономический, онтогенетический, эволюционный, связанный с геномом / транскриптомом и т. Д. [2]). Количество листьев зависит от уровня точности и необходимой погрешности, которая, в свою очередь, зависит от естественной изменчивости формы листьев, которая различается от вида к виду.

Многоуровневая сегментация

На изображениях с просвечиваемым светом OL в результате представляют собой небольшие участки с более высокой плотностью по сравнению с остальной частью листовой пластинки (рис. 1C, 1D и 2A).Эти области могут быть выборочно сегментированы пороговыми методами на основе максимальной энтропии [9] (рис. 2B). Небольшие следы из-за толстых жилок могут быть удалены с помощью бинарной операции «закрытия». И наоборот, всю пластинку листа можно сегментировать с использованием автоматических (по умолчанию) пороговых методов, которые предполагают бимодальную гистограмму (рис. 2C). Если мы определим T1 инвертированную двоичную маску, полученную с помощью максимального порога энтропии, а T2 — двоичную маску, полученную с помощью порога по умолчанию, тогда операция XOR между T1 и T2 приведет к третьей маске, где OL, закрытые синусы и фон выглядят как отчетливые белые области, а остальная часть листовой пластинки — черная область.Однако в свете того факта, что все автоматизированные пороговые методы зависят от композиции изображения (т. Е. Соотношения между областями листа и фона) и освещенности (т. Е. Нелинейными настройками яркости и контрастности сканера), полученные значения T1 и Маски Т2 не могут быть оптимальными. Вместо этого может быть полезно иметь панель из нескольких изображений, подвергнутых XOR, с немного разными значениями T1 и T2. Например, как показано на рис. 2D, девять изображений получены с T1 ± 5% и T2 ± 5%, чтобы выбрать наиболее подходящую комбинацию. Все эти операции не касаются листьев, показывающих только TL, поскольку для этих листьев требуется только один порог по умолчанию (бимодальный).

Получение и объединение нескольких контуров

Черно-белые контуры выбранной маски можно легко очертить с помощью классического инструмента «волшебная палочка» (рис. 3). Контуры автоматически сохраняются в виде массивов координат. Однако следует отметить, что координаты контура могут быть ориентированы по часовой стрелке или против часовой стрелки, в зависимости от положения контура, на который указывает «волшебная палочка».Этот момент имеет фундаментальное значение, поскольку для соединения контуров контуров TL и OL требуются разные ориентации и стратегии связывания. В частности, контуры OL показывают контур, который самопересекается два раза, следуя за своего рода слаломом через пару точек пересечения (рис. 3, красная рамка). И наоборот, контуры TL показывают контур, который не пересекается, а сам контактирует в соответствии с точкой касания (рис. 3, синяя рамка). Таким образом, сначала необходимо идентифицировать TL и OL, а затем на изображении локализовать точки пересечения и касания (рис. 4A).Следующая конкатенация контуров (рис. 4B) несколько сложна, но полностью автоматизирована. Алгоритм описан на рис. 5.

Рис 3. Определение точек пересечения и касания.

На изображении показаны семь контуров (помеченных от A до G), полученных из составной маски на рис. 1D. [A] — основная пластинка листа; [B] и [G] являются OL; [C] и [F] — пазухи листа, закрытые OL; [D] и [E] — пазухи листа, закрытые TL. В увеличенной красной рамке (упрощенно) зеленые и желтые стрелки показывают путь самопересечения или кривой слалома, которая объединяет контуры [A], [B] и [C], проходящие через две точки пересечения (красные точки).В увеличенной синей рамке зеленые и желтые стрелки показывают путь самоконтактной кривой, которая объединяет контуры [D] и [A], проходящую через точку касания (синяя точка).

https://doi. org/10.1371/journal.pone.0189427.g003

Рис. 4. Объединение контуров TL и OL.

(A) Расположение точек пересечения (красные точки) и точек касания (синие точки) между семью контурами на рис. 3. (B) Результат конкатенации контуров. Правильная связь контуров выделена последовательностью черных и зеленых следов.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189427.g004

Рис. 5. Алгоритм конкатенации.

На схеме показаны ориентации координат (черные стрелки), необходимые для соединения соседних контуров ( A и B ), созданных двоичными контурами OL (левая панель) или TL (правая панель). Красные и синие точки обозначают точки пересечения и точки касания соответственно. Правильная ориентация контура и сцепление достигаются с помощью следующих шагов.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189427.g005

Сначала мы идентифицируем в A и B :

• точки a _c и b _c , наиболее близкие к точке пересечения или касания
• точки a ₁ и b ₁ , предшествующие a _c и b _c , в индексе c ориентация -1)
• точки a ₂ и b ₂ , следующие за a _c и b _c , в ориентации контура 2 +1)

Пусть p будет отрезком линии, соединяющим точки a ₁ и b _2, и q отрезком линии, соединяющим точки a ₂ и б _1. Затем мы проверяем, пересекаются ли p и q .

Параметры регрессии сегментов p и q :

Общий диапазон координат p и q ограничен:

За исключением того, что в случае параллельности, прямые, которым принадлежат сегменты p и q , пересекаются в точке Z с координатами:

Но сегменты p и q пересекаются тогда и только тогда, когда координаты Z попадают в общий диапазон координат p и q , то есть:

На этом этапе контуры A и B , созданные OL, могут быть объединены, только если сегменты p и q пересекаются (красные стрелки).Если p и q не пересекаются, ориентация одного из двух контуров должна быть инвертирована. И наоборот, контуры A и B , созданные TL, могут быть объединены тогда и только тогда, когда p и q не пересекаются (синие стрелки). Если сегменты p и q пересекаются, ориентация одного из двух контуров должна быть инвертирована. В обоих случаях конкатенация достигается с помощью следующих шагов:

• контур A открывается в a _c
• a _c ссылки на b _c
• координатная цепочка продолжает полный обход контура B , следуя его ориентации, до достижения b _c снова
• b _c снова подключается к a _c
• координатная цепочка продолжает полный обход контура A , следуя его ориентации, до достижения a _c снова

В результате получается новый замкнутый контур, который заменяет контуры A и B . После каждой конкатенации количество контуров уменьшается на 1, так что алгоритм повторяется до тех пор, пока все контуры в конечном итоге не будут соединены для создания единого замкнутого контура листа.

Чтобы оценить эффект рассмотрения или отказа от учета TL или OL, на рис. 6 показана коллекция листьев шести сортов виноградной лозы (A-F), демонстрирующих TL и OL, и шести сортов (G-L), не проявляющих TL или OL. Сорта A-F обрабатывались двумя способами: одним с использованием двойного порога, который распознает TL и OL (рис. 6, + столбцы), и другим с использованием метода порога по умолчанию, который не распознает OL или TL (рис. 6, — столбцы).Для статистического сравнения 90 контуров трех групп контуров (OL / TL +, OL / TL- и noOL / TL) были обработаны эллиптическим анализом Фурье (EFA) [10] и первые 20 эллиптических гармоник [3,11 ] были установлены в качестве входных переменных для анализа главных компонент (PCA), классического многомерного исследовательского метода. График PCA (рис. 7) четко отделяет группу OL / TL + от двух других групп, указывая на то, что TL и OL являются важными компонентами формы для различения двух групп сортов (A-F и G-L).Вклад эллиптических гармоник в формирование формы листа, включая TL и OL, можно визуализировать с помощью пошагового обратного преобразования эллиптических коэффициентов Фурье (рис. 8).

Рис. 6. Визуальное сравнение форм листьев, полученных с учетом или без учета TL или OL.

Листья шести сортов винограда, показывающих TL и OL [A-F], были получены с учетом (+ столбцы) или без учета (- столбцы) TL и OL. Для этого одни и те же изображения обрабатывались два раза: сначала с использованием метода двойного порога и контурирования, показанного в этой статье, а затем с использованием метода порогового значения по умолчанию.Другие сорта, не показавшие TL или OL [G-L], были обработаны с использованием метода пороговых значений по умолчанию.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189427. g006

Рис. 7. Статистическое сравнение форм листьев, полученных с учетом или без учета TL или OL.

Анализ главных компонентов первых 20 дескрипторов EFA (эллиптических гармоник) контуров 90 листьев, показанных на рис. 6. На графике показано резкое разделение форм листьев у сортов AF, достигнутых с учетом (красные точки) или без учета TL и OL (желтые точки).Последние смешаны с листьями сортов G-L, которые не показали TL или OL (синие точки).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189427.g007

Рис. 8. Пошаговое обратное EFA-преобразование контура одного листа.

На изображении показана форма листа, повторно синтезированная с использованием первых 270 гармоник (гармоники с 1 по 15, следующие единичные шаги; гармоники с 60 по 270, следующие шаги 30). OL начинают появляться с 6 ^-й и 12 ^-й гармоники.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189427.g008

До сих пор описанный метод можно также использовать для определения формы перекрывающихся листьев. Это, конечно, неуместно при работе со свежими образцами, но может представлять интерес для гербарных образцов, листья которых часто перекрываются, но их нельзя обрабатывать и перемещать из-за их жесткости и хрупкости. Однако следует отметить, что это приложение представляет две проблемы. Одним из факторов может быть контекстуальное присутствие в гербарных образцах объемных цветов и плодов, которые не позволяют использовать даже мягкое сжатие для расплющивания листьев на планшете для сканирования.Вторая проблема — относительная непрозрачность бумаги, на которой лежат образцы, что затрудняет просвечивание. Однако примерно в этот момент я обнаружил, что бумажные листы весом 120 г / м ² или меньше позволяют получать достаточно хорошие изображения с помощью коммерческого сканера с увеличенной вручную яркостью.

Другие утилиты, присутствующие в макросе, позволяют повторно отслеживать контуры, накладывать их поверх и сохранять в виде растровых изображений или файлов координат. Координаты сохраняются в необработанном формате, таком же, как и в ImageJ, поэтому они могут быть напрямую импортированы и отображены ImageJ с помощью команд меню: Файл> Импорт> Координаты XY.Контуры тоже можно разделить. Это позволяет срезать черешки, отделить перекрывающиеся листья, прикрепленные к одной ветке (рис. 9), а также заделать небольшие разрывы границы листа (рис. 10). Полная блок-схема макроса показана на рис. 11. Макрос ImageJ / Fiji для получения сложных форм листьев доступен из файла S1. Макрос, выполняющий эллиптический анализ Фурье [10] для извлечения гармонических составляющих формы листьев [3,11,12], доступен в файле S2.

Рис. 9. Разделение листьев гербарных образцов.

(A) Оригинальный гербарный образец. (B) Двойная пороговая маска. (C) Полный контур образца. Пунктирными линиями обозначены точки разреза. (D) Контуры отдельных листьев, полученные с помощью функции обрезки и обведенные разными цветами. (E) Контуры отдельных листьев.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189427.g009

Рис. 10. Утилита Cut.

Контуры можно разделить с помощью функции обрезки, чтобы удалить черешок с листа, «исправить» небольшие разрывы границы листа, а также отделить пересекающиеся листья, прикрепленные к одной и той же ветке, как показано на рис. 9.(A) Небольшой разрыв границы листа. Желтая пунктирная линия обозначает разделительную линию. (B) Получившийся «отремонтированный» контур.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189427.g010

Рис. 11. Блок-схема макроса ImageJ.

На схеме показаны основные функции (показаны большими блоками, выделенными трехбуквенными акронимами жирным шрифтом) и основная последовательность операций (стрелки). Полный список операций, которые могут быть выполнены после завершения каждой функции, обозначен акронимами «СЛЕДУЮЩИЕ ОПЦИИ» под каждым блоком.Перезапустить макрос или выйти из него можно в любое время с помощью команды меню или клавиши ESC (не показана).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189427.g011

О Herbaria 3.0 ~ Herbaria 3.0 Расскажите нам историю своего растения!

Гербарии 3.0 и рассказы о растениях

Растения есть повсюду в нашем мире и живут. Они украшают наши дома и укрепляют наши тела. Они дают нам лекарства и метафоры, духи и стихи. Но люди часто не замечают того факта, что растения существуют в мире сложных взаимоотношений, которые часто скрыты от человеческого взора.Они могут узнавать, общаться и даже сотрудничать друг с другом. Они проявляют сложное поведение в ответ на столь же сложные раздражители. У них есть свои желания, потребности и желания.

И все же, несмотря на наши существенные связи с зеленым миром, многие люди сейчас заметно «слепы» к растениям, которые не только поддерживают нас, но и разделяют наш мир.

Прочтите рассказы о растениях.

Что такое слепота растений?

Почти двадцать лет назад биологи диагностировали у людей эпидемию «растительной слепоты».Если мы не можем видеть растения, которые окружают нас каждый день — деревья, которые затеняют тротуары, лаванду, которая кормит пчел, комнатное растение, которое ползло по оконному стеклу, — мы также не сможем увидеть, что растения необходимы для нашей повседневной жизни.

Слепота растений делает нас нечувствительными как к частной жизни растений, так и к глубокой истории взаимоотношений растений и людей. Возможно, наиболее важным является то, что наша неспособность видеть растения локально делает нас слепыми к значительным последствиям деятельности человека для растительных сообществ во всем мире.

Что такое Гербария 3.0?

Herbaria 3.0 — это платформа для обмена историями о растениях и людях. Мы считаем, что эти истории могут привлечь наше внимание к взаимосвязанной природе взаимоотношений человека и растений. Обращение к этим отношениям помогает нам вспомнить растения и восстановить с ними связь, признавая ключевую роль растений в нашей жизни.

Что такое гербарии?

Гербарии — это коллекции консервированных образцов растений, состоящие из высушенных растений, помещенных на плотную белую бумагу, которые чаще всего готовятся коллекционерами растений или ботаниками для исследовательских целей. Первые гербарии были созданы в Италии в середине 1500-х годов как способ документирования лекарственных растений, и сегодня гербарии по-прежнему являются важным ресурсом для биологов-растений.

Лист с образцом гербария сохраняет, часто с любовью, отдельное растение.

Листы гербария, такие как левый, содержат важную информацию о растении: его строение, листья, корни, цветы; его название и классификационная информация; и процесс его сбора (кто собирал, где и когда). Если вы внимательно посмотрите на это изображение, полученное Мэри Трит, натуралистом XIX века и популярным писателем-натуралистом, вы увидите небольшой конверт, прикрепленный к листу; такие конверты могут содержать семена или другие важные части растения. Вы также увидите этикетки, которые отслеживают историю завода во времени, а также маркеры, используемые для сканирования и других цифровых целей.

Гербарии интересовали не только ботаников. На протяжении веков энтузиасты растений — часто обычные люди, которые в свободное время занимались сбором и сохранением растений — также создавали обширные гербарии, чтобы записывать и увековечивать растения, которые они находили во время своих прогулок. Гербарии записывают истории взаимодействия людей с растениями. Гербарий может быть личным документом, например, приведенным ниже примером из гербария поэтессы Эмили Дикинсон, или использоваться для совместного использования с друзьями и другими людьми.Но что верно для каждого примера, так это то, что каждый гербарный лист рассказывает историю. Каждый из них — живой объект, который меняет значение по мере своего движения во времени.

Вы увидите образцы гербарных образцов по всему сайту.

Почему Herbaria 3.0 ?

Оригинальный гербарный лист составляет «1.0» нашего проекта. Гербарии — мощные хроники исчезнувших и исчезающих миров. Они подробно описывают долгую и часто сложную историю взаимодействия растений и человека и, таким образом, служат эффективной метафорой для проекта этого места. Коллекция этих образцов в реальных и цифровых гербариях составляет «2.0». Вместе как образцы, так и их архивирование служат визуальным, тактильным и материальным хранилищем взаимодействий между растениями и людьми.Мы перезапустили концепцию гербариев в «Гербарии 3.0», предлагая место для сбора, обмена, картирования и архивирования современных встреч человека и растений, которые отражают глобальные перемещения растений и людей. Здесь мы стремимся раскрыть скрытые истории, вызвать новые повествования и создать светлое пятно надежды, точно так же, как растения показали устойчивость перед лицом перемен.

Скрытое вторжение и сокращение ниши, выявленное образцами гербариев в грибковом комплексе, вызывающем мучнистую росу дуба в Европе

Гетеробластная последовательность и развитие листьев у Leea guineensis по JSTOR

Листья, зародившиеся в последовательных узлах гетеробластной серии у проростков Leea guineensis, становятся все более сложными в построении.Листья на первых четырех узлах простые, за ними следуют переходные формы между узлами 5 и 7. Эти переходные формы листьев сложны по своей природе, и промежуточные формы, такие как глубоко лопастные листья, не наблюдаются. В более высоких узлах сложная природа листьев становится все более сложной. Наиболее распространенная последовательность морфологий листа простая (узлы 1–4), от тройчатых до перистых (узлы 5–7), двупарчатых (узел 8) и трехлепестковых (узел 11). Морфология развития простых листьев в последовательности заметно отличалась от последующих сложных листьев.Однако ранние стадии развития сложных листьев, независимо от степени их сложности, были очень похожи. Следовательно, кажется, что существует поразительное различие в развитии между простыми листьями и сложными листьями в последовательности. Простые зачатки листьев становятся вогнутыми по центру и приобретают характерный складчатый вид, тогда как сложные листья имеют до трех порядков ветвления и имеют более сложную структуру. Однако сложные листья разного уровня сложности, по-видимому, обладают некоторыми общими особенностями развития.В максимуме сложную природу листа лучше всего описать в терминах семи листочков. Таким образом, сложность листа можно рассматривать как повторение базовой единицы. Увеличение сложности сложных листьев не влияет на скорость образования листьев.

Текущие выпуски теперь размещены на веб-сайте Chicago Journals. Прочтите последний выпуск. С 1875 года Международный журнал наук о растениях (IJPS) представляет высококачественные, оригинальные, рецензированные исследования лабораторий по всему миру во всех областях науки о растениях.Охватываемые темы варьируются от генетики и геномики, биологии развития и клеточной биологии, биохимии и физиологии до морфологии и анатомии, систематики, эволюции, палеоботаники, взаимодействия растений и микробов и экологии. IJPS приветствует статьи, в которых представлены оценки и новые взгляды на актуальные области биологии растений.

С момента своего основания в 1890 году в качестве одного из трех основных подразделений Чикагского университета, University of Chicago Press взяла на себя обязательство распространять стипендии высочайшего стандарта и публиковать серьезные работы, способствующие образованию, развитию общественное понимание и обогащение культурной жизни.Сегодня Отдел журналов издает более 70 журналов и сериалов в твердом переплете по широкому кругу академических дисциплин, включая социальные науки, гуманитарные науки, образование, биологические и медицинские науки, а также физические науки.

Измерение температуры с листьями: Структурированное исследование продолжительностью в семестр для студентов биологии растений | Американский учитель биологии

Недавние усилия по преобразованию и продвижению бакалавриата в области биологии постоянно подчеркивают преимущества перехода лабораторных упражнений от традиционных подходов «поваренных книг» к методике, основанной на запросах и исследованиях (NRC, 2003; AAAS, 2011).Такие усилия нацелены на то, чтобы научить студентов, как правильно практиковать науку, привлекая их к возможностям для использования мыслительных стратегий ученых, и подчеркивая открытый, ориентированный на открытия характер исследований, ведущих к неизвестным результатам (Chinn & Malhotra, 2002; Wallace et al., 2003; Weaver et al., 2008; Gormally et al., 2009; Kloser et al., 2011). Лаборатории, основанные на опросах, и опыт проведения курсовых исследований напрямую связаны с положительными результатами, включая повышение исследовательских навыков, научной грамотности, способности передавать знания, упорство в науке, повышение самоэффективности и более широкое вовлечение недостаточно представленных групп (Norris et al. al., 2003; Гормалли и др., 2009; Бангера и Браунелл, 2014 г .; Corwin et al., 2015). Несмотря на эти очевидные преимущества, существует множество препятствий на пути внедрения исследовательской педагогики на курсах бакалавриата по биологии, особенно проблемы, связанные с переводом студентов на открытую деятельность (Weaver et al., 2008). Этот переход часто чреват разочарованием, поскольку учащиеся сталкиваются с проблемами решения открытых вопросов без пошаговой схемы прогресса и успеха (Gormally et al., 2009). Без специального подхода к переходу между этими двумя различными лабораторными подходами студентам может просто не хватать знаний, опыта и абстрактных способностей мышления, чтобы полностью участвовать в аутентичных научных практиках (Lawson, 1980; Purser & Renner, 1983; Weaver et al., 2008). ; Gormally et al., 2009). Kloser et al. (2011) изложили несколько рекомендаций по эффективной исследовательской деятельности на основе курсов, которые могут обеспечить достаточную структуру для поддержки этого перехода. Они включают (1) ограниченный технический опыт, необходимый для сбора данных; (2) регулярные контрольные точки для обратной связи и исправления ошибок; (3) проекты, которые включают множество возможных переменных, позволяющих студентам формировать свои исследования в ограниченном объеме; и (4) оценки, которые имитируют распространение подлинных исследований, например, заключительный документ, отформатированный в соответствии со стандартами научного журнала.Эти рекомендации в сочетании с более структурированным исследовательским подходом, при котором ключевые параметры исследования определяются преподавателем, могут обеспечить баланс между исследованиями студентов и поддерживающими инструкциями и потенциально могут облегчить переход от традиционных лабораторий к аутентичным исследованиям (Weaver et al. ., 2008; Auchincloss et al., 2014).

Здесь я представляю программу исследований, разработанную для второго года курса биологии растений, которая объединяет ключевые элементы исследования и открытий, обеспечивая при этом структурированный подход к приобретению исследовательских навыков и научных компетенций.Этот учебный план был разработан для перехода студентов от «кулинарных» лабораторий, с которыми они сталкиваются на первом году обучения по общей биологии, к независимым исследовательским проектам, основанным на курсах, на третьем и четвертом году обучения, а также для устранения кажущейся нехватки хорошо разработанных исследовательских программ и основанные на исследованиях учебные программы для курсов биологии растений и ботаники. Учебная программа реализуется как семестр исследовательский проект, который включает в себя множество педагогических подходов с продемонстрированной эффективностью для повышения вовлеченности студентов, удержания и применения научной информации, включая обучение на открытом воздухе и полевые работы (Easton & Gilburn, 2012), экспериментальное обучение (Bauerle & Park, 2012) и проектной экологии (McCann & Miller, 2004; Purcell et al., 2007; Hall & Bauer-Armstrong, 2010), а также ключевые элементы аутентичного исследования и обучения на основе запросов. Учебная программа также включает сильный компонент количественного мышления, который включает статистическое моделирование и программирование на языке R, что соответствует цели курса, заключающейся в улучшении количественных знаний, навыков анализа данных и уверенности в применении количественных методов к биологическим данным.

Эта учебная программа была реализована в лабораторной части второго года курса биологии растений в Университете Джорджа Фокса, частном учебном заведении гуманитарных наук, в котором в настоящее время обучается 2389 студентов.Курс состоял из одного раздела из 17 специальностей биологии, каждый из которых завершил двух семестровый цикл общей биологии. Предварительное образование по темам биологии растений было минимальным для всех студентов. Учебный план лаборатории был реализован в виде трехчасового еженедельного лабораторного периода в течение 14 недель, при этом две субботние экскурсии заменили две еженедельные лабораторные встречи. Основная цель лабораторной программы — изучить, какие морфологические характеристики листьев наиболее сильно связаны со средней годовой температурой.Учебная программа охватывает девять результатов обучения, напрямую связанных с концепциями и компетенциями Vision и Change (AAAS, 2011; Таблица 1).