дипломная работа

1.1 Понятие, сущность, цели, задачи, основные принципы морфологии растений

Морфология растений, фитоморфология - наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений в их индивидуальном и эволюционно-историческом развитии. Один из важнейших разделов ботаники. По мере развития морфологии растений из неё выделились как самостоятельные науки анатомия растений, изучающая тканевое и клеточное строение их органов, эмбриология растений, изучающая развитие зародыша, и цитология - наука о строении и развитии клетки. Таким образом, морфология растений в узком смысле изучает строение и формообразование, главным образом на организменном уровне, однако в её компетенцию входит также рассмотрение закономерностей популяционно-видового уровня, поскольку она имеет дело с эволюцией формы.

Основные проблемы морфологии растений: выявление морфологического многообразия растений в природе; изучение закономерностей строения и взаимного расположения органов и их систем; исследования изменений общей структуры и отдельных органов в ходе индивидуального развития растения (онтоморфогенез); выяснение происхождения органов растений в ходе эволюции растительного мира (филоморфогенез); изучение воздействия различных внешних и внутренних факторов на формообразование. Таким образом, не ограничиваясь описанием определённых типов строения, морфология растений стремится выяснить динамику структур и их происхождение. В форме растительного организма и его частей внешне проявляются закономерности биологической организации, т.е. внутренние взаимосвязи всех процессов и структур в целостном организме.

В теоретической морфологии растений различают два взаимосвязанных и дополняющих друг друга подхода к истолкованию морфологических данных: выявление причин возникновения тех или иных форм (с точки зрения факторов, непосредственно действующих на морфогенез) и выяснение биологического значения этих структур для жизнедеятельности организмов (с точки зрения приспособленности), что ведёт к сохранению определённых форм в процессе естественного отбора.

Основные методы морфологических исследований - описательный, сравнительный и экспериментальный. Первый заключается в описании форм органов и их систем (органография). Второй - в классификации описательного материала; применяется также при исследовании возрастных изменений организма и его органов (сравнительно-онтогенетический метод), при выяснении эволюции органов путём сопоставления их у растений разных систематических групп (сравнительно-филогенетический метод), при изучении влияния внешней среды (сравнительно-экологический метод). И, наконец, с помощью третьего - экспериментального - метода искусственно создаются контролируемые комплексы внешних условий и изучается морфологическая реакция растений на них, изучаются внутренние взаимосвязи между органами живого растения.

Морфология растений тесно связана с другими разделами ботаники: палеоботаникой, систематикой и филогенией растений (форма растений - результат длительного исторического развития, отражает их родство), физиологией растений (зависимость формы от функции), экологией, географией растений и геоботаникой (зависимость формы от внешней среды), с генетикой (наследование и приобретение новых морфологических признаков) и растениеводством.

Морфология растений - наука о формах растений. Во всей своей обширности, эта часть науки заключает в себе не только исследование внешних форм растительных организмов, но также анатомию растений (морфология клетки) и систематику их, которая есть не что иное, как специальная морфология различных групп царства растений, начиная от крупнейших и кончая самыми мелкими: видами, подвидами и т.д.

Выражение «морфология» утвердилось в науке преимущественно со времени знаменитой книги Шлейдена - основы ботаники («Grundzuge der Botanik», 1842-1843). В морфологии изучаются формы растений независимо от их физиологических отправлений на том основании, что форма данной части или члена растения имеет далеко не всегда одно и то же физиологическое значение.

Так, например, корень, служащий преимущественно для высасывания жидкой пищи и для укрепления растения в почве, бывает воздушным и служит не для укрепления в почве, а для поглощения влаги и даже углекислого газа из воздуха (орхидные; арфидные, живущие на деревьях и пр.); он же может служить исключительно для прицепки к твердой почве (плющ); стебель, служащий у большинства растений для проведения жидкой пищи от корня к остальным частям растении, служит у некоторых растений для поглощения углекислого газа из воздуха, т.е. принимает на себя физиологическое отправление листьев, например, у большинства кактусов, лишенных листьев, у мясистых молочайников и пр. Тем не менее, нет никакой возможности совершенно отвлечься от физиологической точки зрения при изучении морфологии, так как понять и объяснить значение строения и формы данного растительного члена может лишь физиологическое отправление, выпавшее на его долю. Таким образом, выделение морфологии растений в особую отрасль основано главным образом на логической необходимости.

С морфологической точки зрения растение, как и животное, состоит не из органов, а из членов, сохраняющих главные черты своей формы и строения, несмотря на то отправление, которое может выпасть на их долю.

Основным теоретическим принципом морфологии является так называемый метаморфоз растений. Учение это высказано впервые в определенной форме Гёте в 1790 г., впрочем, только относительно высших цветковых растений. Метаморфоз, или превращение, зависит от того, что все части каждого растения построены из одного и того же организованного материала, а именно из клеток. Поэтому формы различных частей колеблются только между известными, более или менее широкими пределами.

Обозревая все множество растительных форм, мы открываем, что все они построены на основании двух главных принципов, именно - принципа повторительности и принципа приспособляемости.

Первый заключается в том, что в каждом растении одни и те же члены действительно повторяются. Это касается как самых простых, элементарных членов, так и самых сложных. Прежде всего мы видим повторительность самых клеток: все растение состоит из клеток.

Затем повторительность тканей: мы встречаем одни и те же ткани повсюду, и в корне, и в стебле, и в листе и т.д. То же замечается и касательно сложнейших членов междоузлия, узла, листа.

Приспособляемость заключается в модификации повторяющихся членов с целью приспособления к физиологическим отправлениям и к окружающим условиям. Комбинации этих двух принципов и определяет то, что названо метаморфозом.

Таким образом, метаморфоз растений есть повторительность членов данного порядка, изменяющихся на основании принципа приспособляемости. Изучение морфологии и установление как общих всем растениям правил в общей морфологии, так и частных правил, относящихся к разного порядка группам растительного царства в частной или специальной морфологии, производится помощью следующих способов:

1) сравнение готовых разноименных членов одного и того же и разных растений по наружному и внутреннему их строению;

2) история развития или эмбриология,

3) изучение отклоняющихся от нормы или уродливых форм (тератология растений).

Метаморфозами называют наследственно закрепленные видоизменения органов, связанные со сменой их основных функций. Метаморфозы вегетативных органов растений необычайно разнообразны.

Метаморфозы побега

Побег является самым изменчивым органом растения. Для него характерны такие свойства как:

многофункциональность;

лабильность поведения;

пластичность.

Уже в первом приближении побеги делятся на два типа:

1) вегетативные

2) генеративные.

Наблюдается отчетливая смена форм роста и функций побега в процессе его биологического развития. Например:

Захват новой площади (плеть или корневище);

Усиленное питание (розеточная стадия);

Образование цветов и плодов (генеративная стадия).

Рассмотрим основные типы специализированных и метаморфизированных органов побегового происхождения.

У многих ампельных растений первоначально весь побег надземный. Он несет и чешуевидные и зеленые розеточные листья. В дальнейшем листья отмирают, а стеблевая часть втягивается в почву, там утолщается за счет отложения запасных веществ и превращается в корневище.

Таким образом, в структуре побега можно различить две фазы: надземную и подземную. В ходе онтогенеза побег претерпевает действительное превращение, метаморфоз в буквальном смысле. Такие корневища называют погружающимися или эпигеогенными - надземнорожденными. Такая картина наблюдается при формировании корневищ: манжетки, гравилата, земляники, медуницы и других.

У других растений корневище начинает фазу роста из почки, находящейся под землей. Такие корневища изначально подземного происхождения называются гипогеогенными. Наблюдаются у очень многих многолетних трав и кустарников: пырей, вороний глаз, купена, вероника длиннолистная и другие.

В этом случае корневища тонки и служат больше для вегетативного размножения.

Метаморфозами побегов являются также столоны и клубни.

Клубни - утолщения подземного побега как у картофеля, топинамбура. Клубневые утолщения начинают развиваться на концах столонов. Столоны недолговечны и разрушаются обычно в течение вегетационного периода, этим они и отличаются от корневищ.

Листья на клубне очень рано опадают, но оставляют рубцы, в виде так называемых глазков клубня. В каждом глазке находится по 2-3 пазушных почки, из которых прорастает только одна. Почки при благоприятных условиях легко прорастают, питаясь запасными веществами клубня и вырастают в самостоятельное растение.

Таким образом, третья ведущая функция побегов - вегетативное возобновление и размножение.

Некоторые виды растений образуют весьма своеобразные листовые клубни (например, тонколистный сердечник). Это видоизмененные листовые пластинки, сидящие на черешках корневищ. Эти листовые клубни имеют лопасти, перистое жилкование и даже ткань мезофилма, но бесхлорофильны и приспособлены для откладывания запасного крахмала.

Метаморфозы стеблей и листьев наиболее сильно проявляются в суккулентных растениях.

Суккулентами называют растения, имеющие сочные, мясистые листья или стебли, которые служат своеобразными резервуарами для запасания влаги. Эту влагу суккуленты очень бережно и экономно расходуют на протяжении засушливого периода. Суккуленты разделяются на две большие группы:

Стеблевые суккуленты - имеют мясистые стебли, листья же, как правило, превратились в колючки (для уменьшения транспирации). В качестве примеров стеблевых суккулентов можно назвать всем известные американские кактусы и очень похожие на них африканские молочаи.

Листовые суккуленты - имеют толстые, мясистые листья. К ним относятся толстянковые: очиток, золотой корень; лилейные, амариллисовые, агавы, алоэ, гастерии, гавортии.

У многих растений наблюдается большое разнообразие шипов и колючек, которые, к тому же, имеют разное происхождение. Например, у кактусов и барбарисов колючки представляют собой видоизмененные листья. Обычно такие колючки предназначены, в первую очередь, для уменьшения транспирации, защитная же функция в большинстве случаев является второстепенной.

Другие растения имеют колючки побегового происхождения - это видоизмененные укороченные побеги. Нередко они начинают развиваться как нормальные облиственные побеги, а затем одревесневают и утрачивают листья.

Дальнейший шаг в недоразвитии листьев и передачи их функций зеленым стеблям приводит к формированию таких метаморфизированных органов, как филлокладии и кладодии.

Филлокладии (греч. филлон - лист, кладос - ветвь) - это плоские листоподобные стебли и даже целые побеги. Наиболее изестным примером растений, имеющих метаморфозы подобного рода, являются иглицы (Ruscus). Весьма интересно, что на листоподобных побегах иглицы развиваются чешуевидные листья и соцветия, чего никогда не бывает на нормальных листьях. Кроме того, филлокладии как и листья имеют ограниченный рост.

Кладодиями же называют уплощенные стебли, которые в отличие от филлокладиев, сохранили способность к длительному росту. Это достаточно редкие видоизменения и встречаются, например, у австралийских мюленбекий.

У многих лазящих растений (горохи, чины, тыквы и пр.) наблюдается видоизменение листьев в усики, которые обладают способностью закручиваться вокруг опоры. Стебель у таких растений обычно тонкий и слабый, неспособный сохранять вертикальное положение.

Стелющиеся растения (земляника, костяника и др.) формируют особый тип побегов, служащих для вегетативного размножения, такие как плети и столоны. Их относят к категории надземно-ползучих растений.

Таким образом, морфологические особенности ампельных растений сводятся, прежде всего, к определенной форме побегов (свисающие, плетистые).

Болонская система по оценке студентов

Объединение высшей школы в европейских странах стало актуальным еще в середине ХХ столетия, в связи с тем, что оно стало неконкурентоспособным по сравнению с американским...

Гражданское воспитание школьников

Игротехника как метод обучения английскому языку на начальном этапе

Многими психологами подчеркивались и выделялись два феномена игры: фантазии и поглощенность вымыслом. В игре как бы смешаны все возможные формы поведения в единый клубок, и именно поэтому игровые действия носят незавершенный характер...

Использование средств искусства для развития и коррекции эмоциональной и познавательной сферы у дошкольников с нарушениями развития

В настоящее время в практике специального образования широко используются такие термины, как «арттерапия» и «артпедагогика»...

Ключевые особенности Федерального государственного образовательного стандарта

Методика написания дипломной работы по маркетингу

Сегодня существует не так много специальностей высшего образования, по которым не выполняются дипломные работы или проекты. Всегда считалось...

Методические особенности преподавания экономических дисциплин у школьников младших классов

Опыт работы показывает, что экономическое образование в раннем возрасте помогает детям развить экономическое мышление, освоить понятийный аппарат, столь необходимый для ориентации в современном рыночном мире...

Моделирование как средство развития экологических знаний

Основным из наиболее перспективных методов реализации экологического развития является моделирование, поскольку образное мышление отличается предметной и наглядной конкретностью. Как подчеркивает известный педагог А.И. Иванова ...

Организация и содержание работы дошкольных групп СОШ № 1 по поликультурному образованию дошкольников

Для понимания сущности поликультурного образования особое значение имеют идеи В. Оконя о человеке как уникальном мире культуры, вступающем во взаимодействие с другими личностями -- культурами...

Педагогические идеи Иоганна Фридриха Гербарта

Гербарт постоянно подчеркивал, что педагогическая работа проводится успешнее, если ей предшествует овладение педагогической теорией. Он говорил, что педагогу нужны широкие философские взгляды...

Проблемы формирования системы непрерывного образования

Непрерывное образование предполагает многообразие и гибкость применяемых видов обучения, его гуманизацию, демократизацию и индивидуализацию. Важная особенность непрерывного образования - его устремленность в будущее...

Психолого-педагогические условия экономического воспитания младших школьников

Очевидно, что экономическое воспитание младших школьников помогает детям развить экономическое мышление, освоить понятийный аппарат, столь необходимый для ориентации в современном рыночном мире...

Роль психологических аспектов педагогического процесса в формировании будущего специалиста

Высшее образование является фундаментом человеческого развития и прогресса общества. Оно также выступает гарантом индивидуального развития, составляет интеллектуальный, духовный и производственный потенциал общества. Развитие государства...

Тенденции развития гражданского воспитания в современных общеобразовательных учреждениях

Гражданское воспитание школьников направлено на формирование и развитие личности, обладающей качествами гражданина - патриота Родины и способной успешно выполнять гражданские обязанности...

Труд как средство эстетического воспитания

Как и любая деятельность - эстетическое воспитание имеет свою цель. Следует различать ближайшую и конечную цели...

Конспект лекций

по дисциплине основы лесного, садово-паркового и приусадебного хозяйства

Составил проф. кафедры инженерной геодезии Ковязин В.Ф.

Санкт-Петербург

План.

1. Уровни изучения жизненных процессов в природе.

2. Морфология основных органов растений.

3. Морфология генеративных органов растений.

4. Жизненные формы растений.

1. Уровни изучения жизненных процессов в природе.

Жизненные процессы в природе изучают на различных уровнях в зависимости от цели и задачи исследований. Изучают жизненных процессов в природе на следующих уровнях:

а) Молекулярный уровень связан с изучением биополимеров клетки, белков, жиров, нуклеиновых кислот и других органических соединений клетки.

б) Клеточный уровень позволяет установить связи между тканями живых организмов. На этом уровне изучают обмен веществ в клетке.

в) Тканевой уровень позволяет установить связи между функциональными особенностями тканей растительных и животных организмов. На этом уровне изучают строение и функциональное назначение разных тканей организма.

г) органный уровень позволяет устанавливать функциональные связи между органами животных и растительных организмов и факторами внешней среды.

д) Организменный уровень необходим для установления связей между организмами и факторами внешней среды.

е) Популяционно-видовой уровень применяют при изучении видов и популяций в живой природе, взаимоотношений между видами, а также воздействия факторов среды на организмы.

ж) Биогеоценотический уровень необходим для изучения сообществ растительных и животных организмов, их взаимовлияния между собой и для изучения климатических факторов.

з) Биосферный уровень используют при изучении биокруговорота веществ в природе и роли живых организмов в этом круговороте.

Для каждого уровня организмов существуют свои методики исследований.

Лесные и садово-парковые системы изучаются на популяционно-видовом и на биогеоценотическом уровнях.

2. Морфология основных органов растений

К основным органам растения относят стебель, лист и корень. Основными их называют потому, что они имеются в зачатке семени и первыми появляются при прорастании семян. Кроме основных органов у растений развиваются видоизмененные или метаморфизированные органы, сформировавшиеся в результате эволюции растений. Органы растения, участвующие в размножении, называются генеративными органами .

Строение и функции основных органов растений следующие:

1. Стебель образует и несет на себе листья, цветки и плоды. По стеблю проходит восходящий поток воды из почвы к листьям и нисходящий поток из листьев к корневым системам. У стебля в процессе эволюции выработались характерные признаки:

а) стебель растет вверх, то есть обладает отрицательным геотропизмом,

б) стебель растет из почки, на вершине которой располагается точка роста,

в) для стебля характерно наружное ветвление.

У древесных пород стебель называется стволом, а разветвленная сучьями часть стебля называется кроной. Крона характеризуется:

Густотой облиствления,

Сквозистостью,

Площадью проективного покрытия и другими признаками.

Молодой стебель с листьями и почками называется побегом . На побеге различают:

Узел (место прикрепления листа к побегу),

Междоузлие (часть побега между двумя узлами),

Листовой рубец (место прикрепления черешка листа к стеблю),

Пазуха листа (угол, образованный черешком и стеблем).

Побеги на растениях могут располагаться следующим образом:

1) Неопределенное ветвление. В этом случае рост побега происходит за счет прироста верхушечной почки. Например, ель голубая, сосна обыкновенная.

2) Определенное ветвление. В этом случае верхушечная почка рано прекращает рост и на зиму отмирает. Например, береза пушистая, вяз гладкий.

3) Ложновильчатое ветвление характерно тем. Что прирост осуществляется за счет боковых почек. Например, дуб летний, липа мелколистная.

На формирование побегов оказывают влияние факторы внешней среды:

Обмерзание побегов в зимнее время,

Морозобойные трещины от сильных морозов,

Ранние осенние заморозки.

2. Корень выполняет у растения следующие функции:

а) поглощает воду и питательные вещества из почвы,

б) удерживает растение в вертикальном положении.

В процессе эволюции у корня выработались характерные признаки:

Рост корня происходит за счет корневых волосков, которые располагаются на концах корней,

Корень способен ветвиться и образовывать несколько порядков корневых систем.

Совокупность корней у растения называется корневой системой . Тип корневой системы определяется почвенно-грунтовыми условиями и биологией вида. Например, сосна имеет глубокую корневую систему, а ель – поверхностную.

Корень растет вертикально вниз, то есть обладает положительным геотропизмом.

Каждая корневая система растения разделяется на три зоны:

1) Растущая зона представлена мелкими корешками, расположенными на кончике корня.

2) Всасывающая зона представлена мелкими корешками длиной до 3 мм, на 1 см 2 площади располагается около сотни волосков.

3) Проводящая зона располагается между стеблем и всасывающей зоной.

Место перехода корня в стебель называется корневой шейкой растения .

Зачатки корня имеются в зародыше семени. Корень первым появляется наружу и образует главный корень. На главном корне формируются боковые корни. У некоторых растений корни образуются на стеблях или даже на листьях. Такие корни называются придаточными .

По внешнему виду корневые системы разделяют:

1) Стержневая система характеризуется тем, что имеется хорошо развитый главный корень, уходящий в почву на глубину до нескольких метров, от которого отходят мелкие боковые корешки. Примеры растений со стержневой корневой системой – пастушья сумка, дуб летний.

2) Мочковатая корневая система характерна для злаковых растений. Главный корень приостанавливает рост, а хорошо развиваются боковые или придаточные корни. При такой корневой системе растение получает дополнительные органические вещества из почвы. Примеры растений с мочковатой корневой системой – вейник лесной, щучка болотная.

У некоторых видов растений корень выполняет дополнительные функции:

а) накапливает питательные вещества,

б) способствует вегетативному размножению растений (земляника, клубника),

в) помогает перезимовать растениям в холодное время года (луковица пиона).

Для корня характерны и новые функции:

Образование корнеплодов,

Образование присосок,

Формирование втягивающих корней,

Образование корневых отпрысков (участвуют в вегетативном размножении растений).

3. Лист выполняет две функции:

а) участвует в фотосинтезе, в процессе которого происходит поглощение углекислого газа из воздуха и выделение кислорода в атмосферу,

б) лист участвует в транспирации (испарении) воды растением.

Для листа характерны следующие признаки:

Лист образуется из почки,

Лист располагается на стебле,

Первое время лист растете вершиной, а затем основанием,

Рост листа осуществляется всего лишь несколько дней, в дальнейшем размеры листьев остаются постоянными в течение всего вегетационного периода,

Продолжительность жизни листа составляет у лиственных растений до 1 года, у хвойных – до 7 лет,

Форма листа является характерным признаком для каждого вида растений, по листьям определяют виды, рода и даже семейства растений.

Лист состоит из:

а) листовой пластинки, представляющей собой разросшуюся часть листа,

б) черенка, служащего для прикрепления листа к пластинке и к стеблю.

Если у листа есть черенок, то его называют черешковым . Если же черенок отсутствует, то лист называют сидячим .

У основания черешка у некоторых видов растений образуются пластинки, называемые прилистниками . Прилистники могут быть в виде пленочек, щетинок, колючек и другие.

От черешка по листовой пластинке проходят жилки. Для каждого вида растений характерен свой рисунок жилок. Различают следующие способы жилкования:

1) Перистое – по середине пластинки проходит главная жилка, а от нее отходят боковые жилки.

2) Пальчатое – по листу проходит несколько жилок, а к нему примыкают второстепенные жилки.

3) Параллельное – все жилки имеют одинаковые размеры и располагаются параллельно.

Встречаются и другие виды жилкования, но они характерны в основном для тропических видов, например, дугонервное, яйцевидное и другие.

Формы листовых пластинок характеризуют следующим образом:

Широкояйцевидная,

Обратнояйцевидная,

Заостренная,

Закругленная и т. д.

Лист разделяют также по верхнему краю листовой пластинки: цельнокрайний, зубчатый, пильчатый, городчатый, выемчатый и другие.

По степени рассечения листовой пластины листья делят на лопастные, раздельные и рассеченные.

На побегах листья располагаются супротивным или мутовчатым способом или же поочередно.

Лист хвойных растений называется хвоей или иголкой . Хвоя также участвует в фотосинтезе, но меняется на растении реже, чем листья – раз в 4-7 лет. Хвоя имеет в своем строении смолистые вещества, которые препятствуют проникновению в растение бактерий и грибов.

3. Морфология генеративных органов растений.

К генеративным органам растения относят:

1. Почка – зачаточный побег. Она окружена зачаточными листьями. Наружные листья образуют чешуйку, которая прикрывает почку. Чешуйка защищает почку от высыхания и низких температурных колебаний. Количество чешуек и их форма характерны для каждого вида растений, например, у березы 6 чешуек, у дуба – 4, а у ивы – 1.

По положению почек на побеге их разделяют на:

Верхушечные почки (располагаются наверху побега),

Пазушные почки (в пазухе листа),

почки закладываются в процессе роста растений, летом образуются

Придаточные почки, которые по состоянию разделяют на покоящиеся, спящие и растущие.

а) Листовые почки – из них в дальнейшем образуются побеги,

б) цветочные почки – из них в дальнейшем формируются цветки и соцветия,

в) смешанные почки – из них могут образовываться либо побеги, либо соцветия.

На побеге почки могут располагаться следующим образом:

Мутовчатое расположение почек,

Супротивное расположение почек,

Поочередное расположение почек.

2. Цветок обеспечивает семенное размножение растений. Цветок – это укороченный метаморфизированный побег. Часть стебля, несущая цветок, называется цветоножкой . Верхняя расширенная и утолщенная часть цветоножки называется цветоложе . На поверхности цветоложе развиваются чашелистики, лепестки, тычинки и другие части цветка.

Если части цветка расположены на цветоложе кругами, то такие цветки называются цикличными . А если по спирали, то цветки называются спиральными . Цветки могут быть и смешанными , тогда тычинки располагаются по спирали, а пестики – кругами.

В цветке может быть от двух до шести чашелистиков. Если чашелистики не срастаются и опадают отдельно от цветка, то чашечка в этом случае называется свободной . Если же чашелистики срастаются, то цветок называется сросшимся .

Совокупность лепестков в цветке называется венчиком . Венчик защищает цветок от неблагоприятных факторов среды.

Чашечка и венчик вместе образуют околоцветник. Если в цветке есть и чашечка, и венчик, то околоцветник называется двойным . Если присутствует либо чашечка, либо венчик, то околоцветник называется простым .

У насекомоядных растений околоцветник хорошо развит и всегда ярко окрашен. У ветроопыляемых растений околоцветник развит слабо и называется голым .

В пыльниках цветка образуется пыльца, которая, разрастаясь, образует завязь. В ней образуются семяпочки. Семяпочка состоит из:

а) нуцеллуса,

б) пыльцевхода,

в) зародышевого мешка,

г) яйцевого аппарата,

д)клетки.

В семяпочке после оплодотворения образуется семя.

У некоторых видов растений образуется несколько цветковна одной ветви. Они называются соцветиями. По форме соцветия бывают:

Определенные,

Неопределенные,

Смешанные.

При развитии цветка происходит опыление. В природе встречаются следующие виды опыления:

1) Самоопыление – на рыльце пестика попадает пыльца того же растения.

2) Перекрестное опыление – на цветок попадает пыльца того же вида, но с другой особи.

3) Соседнее опыление – пыльца приносится с растений того же вида, но расположенных на значительном расстоянии.

Опыление происходит либо с помощью ветра, либо с помощью насекомых, либо с помощью воды. в цветках насекомоопыляемых растений имеются сахаристые вещества, которые привлекают к себе насекомых.

3. Семя

Цветение растений не всегда обеспечивает высокий урожай семян. На урожайность семян оказывают влияние следующие факторы:

Генетика происхождения вида,

Факторы внешней среды, особенно тепловой и водный режим,

Наличие вредителей семян растений.

Урожайные годы происходят через 2-7 лет. Например, яблоня обильно плодоносит через 2-3 года, сосна – через 4 года, ель – через 5 лет, дуб – через 6 лет.

После цветения из цветка образуется семя, основной частью которого является зародыш. У некоторых видов растений кроме зародыша в семени имеется эндосперма.

Зародыш состоит из зачатков, корешка, стебелька и листьев. Первые листья зародыша называется семядолями . У проросшего зародыша различают корневую шейку и надсемядольные и подсемядольные колена.

После созревания семян происходит разнос их по территории. Разносятся семена водой, ветром и животными.

Не все семена, попавшие в почву, прорастают. Процент проросших семян называется грунтовой всхожестью. Она для многих видов Северо-западного региона низкая и составляет от 10 до 25%.

Для прорастания семян необходимы влага, тепло и кислород. В начальный период роста растений им не требуется световая энергия, а в дальнейшем свет растениям нужен для процесса фотосинтеза.

Около 70-80% семян гибнет из-за неблагоприятных условий, нарушения водного режима, эдафических условий и прочих. В лесу на прорастание семян также оказывает влияние живой напочвенный покров, задернение почвы, лесная подстилка и другие.

В лесных условиях для повышения грунтовой всхожести семян проводят рыхление почвы либо ручным, либо механизированным способом.

На луговых фитоценозах прорастанию семян препятствует дернина. Дернина – это разросшаяся часть злаковых растений. На луговых фитоценозах проводят сдирание напочвенного покрова механизмами. Процент минерализованной почвы должен составлять 15-30% общей площади луга.

4. Жизненные формы растений.

Все растения имеют одинаковое строение, но размеры и форма их существенно различаются.

По характеру строения стебля и продолжительности жизни растений их разделяют на:

1. Деревья – растения с одревесневшим стволом и разветвленной кроной.

В зависимости от высоты дерева их делят на:

2. Кустарники – растения с одревесневшим стволиком, которые начинают рано ветвиться. Высота кустарников не превышает 6м, например, акация желтая, орешник.

3. Лианы – растения с вьющимся или лазающим стволиком. Диаметр ствола достигает до 15см, а длина – до 30см. Например, актинидия, хмель.

4. Кустарнички – растения, высота которых не превышает 1м. Наземные побеги этих растений образуются из покоящихся почек, а стволики одревесневают. Например, черника, брусника, вереск.

5. Полукустарники – растения, наземные побеги которых не полностью одревесневают, а верхняя часть побегов на зиму отмирает. Например, малина, полынь.

6. Многолетние травы – растения с неодревесневающим стволом, наземные части которого ежегодно отмирают. Например, одуванчик, сныть, клюква.

7. Двулетние травы – растения, жизненный цикл которых проходит в течение двух лет. Например, редька, капуста, свекла, морковь и другие.

8. Однолетние травы – растения, весь жизненный цикл которых проходит за один вегетационный период. Примером однолетних растений могут служить злаковые: вейник, щучка.

9. Суккуленты – растения, произрастающие в суровых климатических условиях, и какой-то орган растения дифференцирован или редуцирован. Например, кактус.

10. Водные растения – организмы, обитающие в водной среде. Они бывают двух видов:

а) плавающие растения (лилии, камыш),

б) погруженные в воду растения (ряска).

В пособии изложены общие вопросы биологии овощных культур, приведены современные данные о состоянии отрасли в стране и за рубежом. В книге в полном объеме раскрыты вопросы о пищевом и лекарственном значении овощей. Подробно изложены биологические основы овощеводства: классификация овощных растений, центры их происхождения, особенности роста и развития овощных растений, зависящие от факторов внешней среды (тепло, свет, влага, питание и т. д.), которые обусловливают их жизнедеятельность.

Пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлению «Агрономия». Допущено учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по агрономическому образованию в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению «Агрономия»

Книга:

<<< Назад

Вперед >>>

Растение начинает свой жизненный путь с прорастания семени, из которого образуются основные органы: корень, стебель, лист, цветки, плоды и семена (см. рис. 2).

Рис. 2. Строение растения

При прорастании семени вначале появляется зародышевый корешок, превращающийся позже в развитую корневую систему.

Корень - основной подземный вегетативный орган растения.

Корень прикрепляет растение к почве и обеспечивает противостояние растения ветру; поглощает и доставляет растениям воду с растворенными в ней минеральными веществами почвы; служит нередко вместилищем запасных питательных веществ; служит органом размножения при наличии придаточных почек.

Различают три типа корней. Главный корень развивается из зародышевого корешка прорастающего семени, имеет в почве вертикальное положение, углубляясь своим концом в нижние грунтовые слои.

По сторонам главного корня из него появляются боковые корни первого порядка, от них корни второго, затем третьего порядка и т. д.

Придаточные корни возникают не из главного или боковых корней, а из частей побега, т. е. стебля (томат, огурец, тыква и др.), листьев или на видоизмененных стеблях: корневищах (спаржа, хрен, ревень), клубнях (картофель), луковицах (лук, чеснок). Успешному появлению придаточных корней способствует соприкосновение частей стебля и листьев с увлажненной почвой.

Корневая система бывает стержневая, где главный корень достигает мощного развития и резко выделяется по толщине и длине в массе боковых и придаточных (томат, щавель); мочковатая, состоящая из массы придаточных корней (луковые, огурец, салат) и разновидности корня - конусовидные, веретенообразные, репчатые - встречаются у свеклы, моркови, брюквы, репы и т. д. - на корнях бобовых растений образуются мелкие округлые выросты - клубеньки. Клубеньковые бактерии усваивают свободный азот воздуха и превращают его в доступные растениям соединения.

Корни многих овощных растений используют в пищу (все корнеплоды).

Надземная часть стебля растения с развивающимися на нем листьями называется побегом. Вместе с боковыми побегами он составляет остов растения. Стебель выполняет опорную (механическую) и проводящую функции. По стеблю осуществляется двухстороннее перемещение питательных веществ от корней к листьям и от листьев к другим органам.

Стебель состоит из узлов (место прикрепления листьев к стеблю) и междоузлий (участки стебля между узлами), несет на себе почки, листья, цветки и плоды. Угол между стеблем и листом в месте его отхода называется листовой пазухой. Всякий побег развивается из почки, следовательно, почка является зачаточным побегом. Место перехода стебля в корень называется корневой шейкой. Длина междоузлий бывает очень короткой. Примером укороченного побега является почка, а для взрослых побегов - кочан капусты, розетка прикорневых листьев корнеплодов в первый год жизни.

По характеру роста стебель бывает прямостоячий (томат, перец), приподнимающийся, ползучий, стелющийся (плети огурца, тыквы), вьющийся (фасоль).

Рис. 3. Строение стебля у различных овощных растений

Все овощные растения имеют травянистый стебель (см. рис. 3).

Корневище - видоизмененная утолщенная подземная часть стебля, служит для вегетативного размножения и обеспечения запаса питательных веществ (хрен, спаржа).

Клубень - видоизмененный стебель, у которого есть несколько междоузлий (картофель).

Луковица - подземный сильно укороченный побег с коротким плоским стеблем - донцем и листьями - мясистыми чешуями.

Безлистый стебель, заканчивающийся соцветием, называется цветочной стрелкой (лук).

Лист - это орган ассимиляции, газообмена и испарения. Зеленый лист синтезирует органические вещества, которые участвуют в построении растения и во всех химических превращениях.

Лист со стеблем соединяется черешком. Простые листья имеют одну листовую пластинку, сложные - несколько пластинок, каждая со своим черешком. Черешок имеет продолжение в виде центральной жилки листа с многочисленными разветвлениями. Жилки являются сосудами листа. Черешок листа служит органом ориентировки листа по отношению к свету и способствует ослаблению ударов по листовой пластине от дождя, града, ветра и пр. Усик - видоизмененный лист (огурец, тыква), он тоже участвует в фотосинтезе.

Листья некоторых растений имеют опушение, выполняющее различные функции. Оно уменьшает контакт листа с воздушным потоком, препятствуя чрезмерному испарению, отпугивает травоядных животных или отражает солнечный свет, предотвращая перегрев.

Зеленый цвет лист приобретает благодаря большому количеству хлорофилла, содержащегося в хлоропластах.

Листья очень разнообразны по форме пластинки (округлая, сердцевидная, яйцевидная, ланцетная и др.), краю листа (зубчатые, пильчатые, дольчатые и т. д.), типу жилкования (перистые, пальчатые, параллельные), типу крепления к побегу (черешковые, сидячие, объемлющие). На стебле листья размещаются спирально, или очередно (от каждого узла стебля отходит один лист), супротивно (на каждом узле прикреплено два листа напротив друг друга), мутовчато (на каждом узле расположено три и более листьев).

Цветок - орган размножения растений. Цветки бывают обоеполые - с пестиком и тычинками, и раздельно полые - только с пестиком (женские) или только с тычинками (мужские). Цветки могут быть одиночными или собраны в укороченные либо в разветвленные соцветия.

Однодомное растение имеет обоеполые (сем. пасленовые) или раздельнополые (сем. тыквенные) цветки. Если мужские цветки располагаются на одном растении, а женские на другом, то такие растения называются двудомными (спаржа, шпинат, некоторые сорта и гибриды огурца). Различают два биологических типа опыления: самоопыление и перекрестное. Самоопыление происходит в обоеполых цветках, когда пыльца из пыльников высыпается на рыльце своего же цветка (сем. пасленовые). Перекрестное опыление совершается при помощи насекомых (сем. тыквенные, сем. луковые) или ветра. У ветроопыляемых растений кукурузы метелки мужских цветков образуют много пыльцы, разносимой ветром на большие расстояния. Насекомоопыляемые цветки имеют жидкие сахаристые выделения, которые привлекают насекомых. В то же время пыльца многих растений служит пищей для насекомых.

Плод - это развившаяся после опыления и оплодотворения цветка нижняя или верхняя завязь, внутри которой находятся семена. Партенокарпия - свойство некоторых растений формировать плод без опыления. Обычно это плоды бессемянные или с недоразвитыми семенами. Это свойство растений широко используют в селекции.

Сочные плоды сем. тыквенные, пасленовые, бобовые используют в пищу в технической зрелости (огурец, кабачок, баклажан, горох, молодая фасоль, сахарная кукуруза) и биологической зрелости (томат, перец, физалис, тыква, арбуз, дыня). Незрелые плоды, кроме баклажана и кукурузы, богаты хлоропластами. Окраска сочных зрелых плодов связана с антоцианом и хромопластами.

Ботаническая терминология

Морфология растений

Чтобы легче разобраться в морфологических описаниях растений, необходимо изучить их строение и усвоить некоторые ботанические термины.

Все растения объединены в два раздела: 1) низшие растения, не имеющие вегетативных органов: бактерии, водоросли, грибы и лишайники; 2) высшие, имеющие вегетативные органы : мхи, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные и покрытосеменные.

Преобладающая часть заготовляемых лекарственных растений ОТНОСИТСЯ к покрытосеменным. Все покрытосеменные растения, за небольшим исключением, имеют корень, стебель, листья, цветки, плоды.

Корень (Radix)

Корень служит растению для укрепления в почве и всасывания из нее воды и неорганических веществ, необходимых для нормального существования растения. По происхождению различают два типа корней: стержневой (анис, одуванчик, укроп) и мочковатый (кукуруза, лук, чеснок, синюха голубая).

Существуют видоизмененные корни, которые кроме основной функции выполняют роль запасающего органа, откладывая крахмал, сахар; при отложении запасных веществ главный корень превращается в корнеплод (морковь, свекла). В результате отложения питательных веществ в боковых и придаточных корнях развиваются корневые клубни, или клубнекорни (любка двулистная, различные виды ятрышников, калужница, георгин).

Стебель (Stipes)

Стебель представляет собой продолжение корня и отличается от него тем, что имеет листья. Стебель состоит из узлов и междоузлий. Место прикрепления листа называют узлом, а расстояние между узлами — междоузлием. Стебель способен расти вверх и выполняет проводящую функцию, т. е. все питательные вещества, поглощаемые корнем из земли и вырабатываемые листьями, передвигаются по стеблю. Стебель и находящиеся на нем листья и почки образуют побег.

Формы стеблей разнообразны. Значительно чаще встречаются растения с округлым (цилиндрическим) стеблем. У растений семейства яснотковых (губоцветных) — мяты перечной, душицы, лаванды, чабреца, глухой крапивы — стебель четырехгранный; у осок — трехгранный; у валерианы — ребристый; у аира болотного — сплюснутый; у многих кактусов — шарообразный; у злаков он называется соломиной.

По положению в пространстве различают стебли: прямостоячие (у большинства растений), приподнимающиеся (тимьян), ползучие, которые укореняются с помощью придаточных корней, возникающих в узлах (земляника, плауны), вьющиеся, или цепляющиеся,— лианы (хмель, дикий виноград, лимонник китайский).

У большинства однолетних растений стебель зеленый и сочный, у многолетних он большей частью деревянистый.

Среди полностью и частично одревесневших растений различают деревья, кустарники, кустарнички и полукустарники.

Деревья имеют главный стебель — ствол, от которого отходят другие стебли — ветви второго, порядка, а от них, в свою очередь,— ветви третьего порядка (дуб, липа) и т. д.

Кустарники имеют несколько стеблей,/более или менее одинаковых по размеру; главный стебель отсутствует (крушина ольховидная, орешник — лещина, шиповник, смородина).

Кустарнички сходны с кустарниками, но низкорослы, не выше 50 см (брусника, вереск).

Полукустарники отличаются тем, что у них нижняя часть стебля одревесневшая, а верхняя травянистая (тимьян, шалфей лекарственный, полынь цитварная).

Почка представляет собой неразвившийся побег, новый, стебель вместе с листьями (т. е. побег вырастает из почки). Часто почки покрыты видоизмененными листьями — бурыми клейкими чешуйками (тополь). Если почка находится на верхушке стебля, она называется верхушечной, если сбоку стебля (в пазухе листа),— пазушной. Почки бывают листовые, образующие только листья; цветочные, дающие цветки, и смешанные, содержащие и листья и цветки.

Кроме надземных стеблей некоторые растения имеют видоизмененные подземные стебли . Сюда относятся корневище—Rhizoma (лапчатка прямостоячая, змеевик, кровохлебка), луковица — Bulbus (лук, чеснок, подснежник) и клубень — Tuber (картофель, земляная груша, салеп и др.).

Лист (Folium)

Лист имеет большое значение при определении лекарственных растений. По листьям можно выяснить, к какому классу относится растение: однодольных или двудольных, а иногда сразу можно узнать название растения. Лист состоит из пластинки И черешка. При отсутствии черешка лист называют сидячим. Расширенный черешок именуется влагалищем. У некоторых видов у основания черешка развиваются маленькие пластинки или чешуйки— прилистники (рис. 1). Листья отличаются по форме пластинки, форме основания, верхушки, форме изрезанности края пластинки (рис. 2) и жилкованию (рис. 3). Различают простые и сложные листья.

Простые листья имеют одну цельную, в разной степени изрезанную пластинку, которую часто путают со сложным листом (одуванчик, синюха, валериана). Они встречаются у большинства травянистых растений, деревьев и кустарников. Иногда у простых листьев пластинка рассечена настолько глубоко, что создается впечатление большого числа пластинок (полынь, петрушка).

Рис. 1. Части листа: 1— пластинка, 2— черешок, 3— прилистники, 4— влагалище

Рис. 2. Классификация простых листьев с цельной пластинкой (схема). А — по форме пластинки; Б — по форме верхушки; В — по форме основания; Г — по форме края: /— округлый, 2— овальный, 3— продолговатый, 4— линейный, 5— яйцевидный, 6— ланцетный, 7— обратнояйцевидный, 8— обратноланцетный, 9— тупой, 10— острый, 11— заостренный, 12— остроконечный, 13— клиновидный, 14— закругленный, 15— сердцевидный, 16— стреловидный, 17— копьевидный, 18— пильчатый, 19— зубчатый, 20— городчатый, 21— выемчатый

Простые листья или вовсе не опадают (большинство травянистых растений) или, имея одно сочленение между черешком и стеблем, опадают целиком (деревья, кустарники).

Листья с цельной пластинкой бывают (см. рис. 2) игольчатыми (сосна, ель, пихта); линейными (осоки, злаки); ланцетными, у которых длина листа превышает ширину в 3—4 раза и верхний конец сужен (ивы); эллиптическими (черемуха, ландыш, крушина ольховидная); округлыми (росянка); яйцевидными (красавка); обратнояйцевидными (толокнянка); стреловидными (стрелолист и др.)

Край листовой пластинки может быть цельным, зубчатым, пильчатым, городчатым, выемчатым (см. рис. 2).

Листья с изрезанной пластинкой могут быть двух типов: если доли листа сходятся в одну точку наподобие пальцев руки— в этом случае будет пальчатая изрезанность; если доли листа напоминают перо, то это перистая изрезанность.

Листья друг от друга отличаются по глубине изрезанности. Если изрезанность пластинки до одной трети — листья лопастные (дуб), до половины — раздельные (мак), до черешка — рассеченные (картофель).

Раздельные листья могут быть перистораздельными (одуванчик) и пальчатораздельными (клещевина).

Рис. 3. Типы жилкования листьев: А — параллельионервное, В — дугонервное, В — пальчатонервное, Г — перистонервное

Рассеченные листья также могут быть перисторассеченными (валериана лекарственная) и пальчаторассеченными (лютик едкий):

Встречаются листья с еще более сложной пластинкой: доли рассеченных и раздельных листьев рассекаются и образуются двояко или многократнорассеченные или раздельные листья (анис, фенхель, ромашка).

Сложные листья характеризуются несколькими четко обособленными листовыми пластинками (листочками), каждая из которых имеет сочленение черешка листочка с общим черешком (рис. 4). При листопаде листочки сложного листа опадают порознь. Сложные листья свойственны деревьям и кустарникам (акация, рябина), некоторым травянистым (донник), преимущественно семейству бобовых и розоцветных.

Сложные листья бывают двух типов: перистосложные , у которых пары листочков располагаются на черешке на некотором расстоянии друг от друга (акация, солодка) и пальчатосложные , у которых все листочки прикрепляются в одном месте к верхнему концу черешка (конский каштан). Если перистосложный лист имеет четное число листочков, то он называется парноперистым (желтая акация, горох), если нечетное — то непарноперистым (солодка, роза). Пальчатосложные листья с тремя листочками называются тройчатыми (вахта).

ЖилКиаание (см, рис. 3). По характеру расположения жилок на листе различают жилкование пальчатое, перистое и сетчатое— у двудольных; дугообразное (ландыш) и параллельное — у однодольных (злаки).

Расположение листьев на стебле служит важным морфологическим признаком при определении растений (рис. 5).

Рис. 4. Сложные листья. А — пальчатосложные, Б — перисто-сложные: /— пальчатосложный (конский каштан), 2—тройчатосложный (вахта трехлистная), 3— парноперистый (сенна), 4—непарноперистый (шиповник) , 5— двоякоперистосложный (аралия маньчжурская)

Рис. 5. Типы расположения листьев: /— очередное, 2— супротивное, 3— мутовчатое

Рис. 6. Строение цветка (схема): /— цветоложе, 2— чашелистик, 3— лепесток, 4— тычинка, 5— пестик

Наиболее распространено очередное расположение — когда к узлу прикреплен только один лист (горец перечный, лен обыкновенный). При супротивном листья располагаются друг против друга, по два в узле (мята перечная, душица, зверобой); при мутовчатом в одном узле находятся три или более листа (можжевельник обыкновенный).

Цветок (Flos)

Развивается из цветочной почки и представляет укороченный побег с видоизмененными листьями, которые превратились в части цветка. Наиболее важные части цветка — пестик и тычинки, с которыми связано половое размножение. Чашечка и венчик вместе составляют покров цветка, или околоцветник (рис. 6).

Цветки , совершенно не имеющие околоцветника, называются голыми (ясень," белокрыльник). Чашечка состоит из чашелистиков— плотных, обычно зеленых листочков. Она может быть правильной и неправильной, свободолистной и сростнолистной. Чашечка защищает внутренние, более нежные части цветка от неблагоприятных условий.

Венчик состоит преимущественно из окрашенных лепестков; как и чашечка, он защищает тычинки и пестик от неблагоприятных условий и имеет большое значение при опылении растения насекомыми, так как его яркая окраска делает заметным цветок на расстоянии и указывает на присутствие нектара и пыльцы. Цветки, имеющие тычинки и пестики, называются двуполыми. У некоторых видов встречаются однополые цветки, имеющие только тычинки (мужские цветки). Цветки с одними пестиками называются женскими (огурец, тыква и др.).

Соцветия (Inflorescentia)

Обычно цветки собраны в соцветия, но у некоторых растений встречаются одиночные цветки (тюльпан, мак и др.). Стебель, к которому в соцветии прикрепляются цветки, называют осью. Соцветия бывают определенными и неопределенными. Неопределенные соцветия делятся на простые, если цветки прикрепляются к главной оси, и сложные, если цветки находятся на разветвлениях.

К неопределенным простым соцветиям относятся следующие (рис. 7).

Кисть — соцветие, у которого главная ось несет цветки, более или менее одинаковой длины (ландыш, черемуха, наперстянка пурпуровая, льнянка).

Колос — отличается от кисти сидячими цветками (подорожник, горец змеиный, осока).

Сережка — соцветие построено по типу колоса, но мягкая главная ось направлена не вверх, а поникает и свисает вниз (береза, ольха, тополь, орешник).

Щиток — соцветие построено по типу кисти. Цветоножки в цветках имеют различную длину, но цветки расположены на одном уровне (яблоня, слива, груша).

Початок — это колос с сильно утолщенной осью (соцветие кукурузы).

Зонтик — соцветие, у которого главная ось укорочена, а цветоножки, имеющие почти одинаковую длину, выходят из одной плоскости (вишня, примула, лук).

Головка —соцветие с укороченной расширенной осью; цветоножек нет или они очень короткие (клевер, кровохлебка).

Корзинка — соцветие, несущее плотно сомкнутые цветки, расположенные на сильно расширенной вершине оси — ложе (ромашка, василек, подсолнечник, одуванчик, ноготки, арника и др.)

Классификация соцветий и плодов приведена в сокращенном виде.

Рис. 7. Типы соцветий: /— кисть, 2— колос, 3— початок, 4— щиток, 5— зонтик, 6— сережка, 7—головка, 8— корзинка, 9— сложная кисть (метелка), 10—сложный колос, 11—сложный зонтик, 12— сложный щиток, 13— завиток, 14— развилина, 15— извилина

К неопределенным сложным соцветиям относятся следующие (рис. 7).

Метелка — представляет собой сложную кисть и имеет пирамидальное очертание(овес, сирень, ревень, конский щавель).

Сложный колос — соцветие, на главной оси которого сидят колоски, а не цветки, как у простого колоса (рожь, пшеница, ячмень, пырей и другие злаки).

Сложный зонтик — отличается от простого тем, что на концах осей вместо цветков расположены простые зонтики (анис, фенхель, огородный укроп и др.)

Сложный щиток, или щитковидная метелка — соцветие, главная ось которого несет боковые ветвящиеся оси, заканчивающиеся простыми щитками.

Из определенных соцветий распространены развилина, извилина и завиток.

Развилина — характеризуется тем, что главная ось соцветия заканчивается цветком; ниже цветка развиваются две боковые супротивные оси, также заканчивающиеся цветком (мыльнянка, гвоздика).

Извилина — соцветие, у которого главная ось заканчивается цветком, под ним развивается только одна боковая ось; боковые оси ответвляются попеременно то вправо, то влево (калужница, ирис, гладиолус).

Завиток — главная ось также заканчивается цветком; у основания его соцветия отходит боковая ось первого порядка, несущая на своем конусе цветок; от оси первого порядка отходит ось второго порядка (незабудка, белена, окопник, медуница).

Плоды (Fructus)

Плод — это видоизмененная после оплодотворения завязь цветка. Стенки плода называются околоплодником. Плод называют простым, если в образовании его принимает участие только один пестик, и сложным, или сборным, если он образован несколькими пестиками одного цветка.

Сложный плод , у которого плодики срослись стенками, называется соплодием (ананас, шелковица, ольховые «шишки»).

В зависимости от характера околоплодника и развития цветоложа различают сухие и сочные плоды. Сухие плоды по количеству семян делятся на две группы:

Плоды сухие , односеменные, нераскрывающиеся. Семянка—околоплодник кожистый, семя не срастается с околоплодником (подсолнечник, василек, одуванчик, ромашка).

Зерновка — околоплодник кожистый, сросшийся с кожурой; вынуть семя из околоплодника нельзя (характерна для злаков).

Орех — нераскрывающийся одногнездный плод с твердым деревянистым околоплодником, в котором свободно лежит семя (лесной орех).

Орешек — строение такое же, как у ореха, но отличается меньшими размерами (липа, горец птичий, гречиха).

Плоды сухие, многосеменные, раскрывающиеся (рис. 8). Листовка— одногнездный плод, раскрывающийся по шву плодолистика (пион, борец, обвойник греческий).

Боб — одногнездный плод, тоже образованный одним плодолистиком, но вскрывается двумя створками (термопсис, сенна).

Рис.8. Сухие, многосеменные раскрывающиеся плоды. А — стручковидные, Б — плоды коробочки: / — листовка, 2 — боб, 3 — стручок, 4 — стручочек, 5—8 — коробочки, 5 — первоцвет, 6 — мак, 7 — белена, 8 — дурман

Стручок — двугнездный плод, образованный двумя плодолистиками. Семена прикрепляются к продольной перегородке. Вскрывается двумя швами. Перегородка между гнездами после созревания остается на растении (к ней прикреплены семена), створки открываются снизу (горчица, капуста, редис, репа).

Стручочек — плод более короткий и несколько расширенный (пастушья сумка).

Коробочка — плод, образованный двумя или несколькими плодолистиками. Такие плоды вскрываются различными способами: дырочками — у мака, крышечкой — у белены, створками — у дурмана, клещевины.

Дробные плоды . Это простые плоды, распадающиеся по гнездам или разламывающиеся на отдельные односеменные членики. Такие плоды получили название вислоплодников (укроп, тмин, кориандр).

Сочные плоды .

Костянка — околоплодник мясистый, внутри которого находится твердая косточка и семя (слива, вишня, черешня, персик, абрикос, миндаль, черемуха).

Сборная костянка — каждая часть плода представляет простую костянку (малина, ежевика).

Ягода — сочный плод со многими семенами (виноград, смородина, красавка, черника, голубика, брусника, толокнянка, клюква).

Ложные плоды . Они образуются только из нижней завязи, где цветоложе срастается со стенками завязи (огурец), или в образовании плода вместе с завязью принимает участие и цветоложе, но оно не срастается со стенками завязи, а иногда становится сочным, мясистым (земляника). Ложный плод шиповника образован разросшимся цветоложем.

Яблокообразные плоды имеют рябина, боярышник.

← + Ctrl + →
Ботаническая терминология Сбор лекарственного растительного сырья

В статье поговорим об анатомии растений. Мы подробно рассмотрим эту тему и попытаемся разобраться в вопросе. Растения окружают нас с самого рождения, поэтому полезно узнать о них что-то новое.

О чём идёт речь?

Анатомия растений — это такой раздел ботаники, который занимается изучением внутреннего и внешнего строения растений. Главным объектом этой науки являются сосудистые растения, у которых есть специальная проводящая ткань, она же ксилема. В эту группу относят хвощи, голосеменные и цветковые растения и плауны.

История

Впервые анатомия растений была затронута в трудах Теофраста еще в V веке до нашей эры. Он уже тогда описывал важные структурные части, а именно стебель, ветви, цветки, корни и плоды. Этот автор считал, что корень, сердцевина и древесина являются основными растительными тканями. В принципе, можно сказать, что такие представления сохранились и до нашего времени.

Средние века

В Средние века и после них исследования анатомии растений продолжались. Так, в 1665 году Р. Гук благодаря микроскопу открыл клетку. Это стало большим прорывом и позволило исследовать новые горизонты в данном вопросе. Н. Грю 1682 году написал труд, в котором подробно описал микроскопическое строение многих растительных структур. В своей работе он все факты проиллюстрировал. Осветил некоторые сложные моменты касательно переплетения тканей. В 1831 году Х. фон Моль исследовал проводящие пучки в корнях, стебле, листьях. Спустя два года К. Санио смог выяснить происхождение камбиев. Таким образом, он показал, что ежегодно появляются новые цилиндры флоэмы и ксилемы. Отметим, что флоэма — это ткань, которая может транспортировать в растениях органические вещества. В 1877 году Антон де Бари опубликовал свою работу под названием «Сравнительная анатомия вегетативных органов явнобрачных и папоротников». Это был классический труд по анатомии растений. Но здесь он упорядочил весь собранный к тому времени материал и подробно его изложил.

В прошлом веке развитие анатомии и морфологии растений шло очень быстро наряду с другими отраслями. Оно было тесно связано с большим прогрессом во всех биологических науках, который был обусловлен созданием новейших и универсальных методов исследований.

Анатомия

Что такое анатомия растений? Ботаники считают, что это подраздел их науки. Изучает она строение растений не в целом, а только на уровне клеток и тканей, а также развитие и расположение тканей в определенных органах. Также сюда входит понятие гистологии растений, которое подразумевает изучения строения, развития и функционирования их тканей.

Анатомия в целом является составной частью морфологии, но в узком смысле она концентрируется на изучении строения и образования растений на макроскопическом уровне. Эта дисциплина очень тесно переплетается с физиологией растений — разделом ботаники, который отвечает за закономерности процессов, протекающих в живых организмах.

Заметим, что конкретно изучение клеток растений позже выделилось в самостоятельную науку — цитологию.

Изначально анатомия растений была тем же, что и морфология. Однако в середине прошлого века произошли серьезные открытия, которые позволили анатомии выделится в отдельную отрасль знаний. Информацию из этой сферы активно используют в растениеводстве и систематике.

Морфология

Морфология является разделом ботаники, который изучает законы строения и формообразования растений. При этом организмы рассматриваются в двух областях: эволюционно-исторической и индивидуальной (онтогенез).

Важная задача этого направления состоит в том, чтобы описать и назвать все органы и ткани растения. Ещё одна задача морфологии кроется в изучении отдельных процессов для установления особенностей морфогенеза.

Морфологию условно делят на микро- и макроуровень. К микроморфологии относят те области знаний, которые изучают организмы при помощи микроскопа (цитология, эмбриология, анатомия, гистология). Макроморфология включает разделы, занимающиеся изучением внешнего строения растений в целом. В этом случае методы микроскопии совершенно не основные.

Анатомия листа растения

Лист состоит из эпидермы, жилки и мезофилла. Эпидермис — это такой слой клеток, который защищает растение от различного неблагоприятного воздействия и чрезмерного испарения воды. Иногда слой эпидермиса дополнительно покрыт кутикулой. Мезофилл — это внутренняя ткань, суть которой заключается в фотосинтезе. Сеть жилок образовывается благодаря Она состоит из и сосудов, которые нужны для перемещения солей, механических элементов и сахаров.

Устьица — это группа клеток, которая располагается на нижней поверхности листков. Благодаря им происходит газообмен и испарение лишней воды.

Мы рассмотрели анатомию высших растений, а теперь уделим внимание морфологии. Листья состоят из черешка, прилистников и лопасти. Кстати, место, где стебель примыкает к черешку, называют влагалищем растения.

Основные типы листьев

Рассмотрев анатомию и морфологию высших растений, остановимся на отдельных Они бывают папоротниковые, хвойные, покрытосеменные, плауновидные и обвёрточные. Таким образом, мы понимаем, что листья классифицируют по типу растения, у которого они проявлены ярче всего.

Стебель

Заканчивая изучать анатомию органов растений, поговорим о стебле. Он представляет собой осевую часть, на которой расположены листья и репродуктивные органы. Для надземных образований стебель является опорой, которая обеспечивает поступление не только воды, но и органических веществ в разные зоны растения. Если стебли зеленые, как у кактусов, значит, они способны к фотосинтезу. Важная задача этого органа в том, что он способен накапливать в себе полезные вещества, которые некоторым растениям необходимы для вегетативного размножения.

Как мы говорили выше, верхняя часть стебля прикрыта специальным мешочком. Он состоит из множества делящихся клеток, которые нарастают друг на друге. Занимательно, что здесь же формируются зачатки листьев. Они накладываются друг на друга, а после растягиваются и превращаются в междоузлия. Заметим, что этот «колпачок» стебля, или его апикальная меристема, изучена максимально подробно, в отличие от других зон. От стелы отходят сосудистые пучки, которые называют листовыми следами. Кстати, между ними флоэма и ксилема не формируются. Замечено, что, эволюционируя, растения удлиняют высоту листовых следов, таким образом превращая листовую стелу в цилиндр, опутанный сосудистыми пучками.

Мы рассмотрели объекты изучения экологической анатомии растений и поняли, как сложно растение, на первый взгляд кажущееся таким примитивным. Анатомия и морфология необходимы не только для теории ботаники, но и для практических целей. Так, зная в совершенстве эту тему, можно с лёгкостью собирать и правильно готовить целебные травы.

Клетка

Заметим, что при том, что внешнее очень велико и необъятно, их клетки во многом схожи. Для того чтобы целостно рассмотреть внутреннее строение организма, сначала нужно узнать об организации клеток и их типах. Итак, что же такое клетка? Известно, что она состоит из протоплазмы, которая окружена жесткой оболочкой, а именно клеточной стенкой. Она образуется из целлюлозы и пектиновых веществ, которые секретирует протоплазма. Многие клетки после того, как перестают расти, откладывают на своей внутренней стороне, то есть на первичной стенке клетки, вторичную стенку.

А что же такое протоплазма? Это обычная смесь сахаров, жиров, воды, кислот, белков, солей и ещё множества других веществ. Именно благодаря разумному распределению их всех по частям клетки растение может выполнять какие-то жизненные функции. Если рассматривать протоплазму под микроскопом, то можно заметить, что она делится на ядро и цитоплазму. В последней находятся пластиды. Ядро представляет собой округлое тело, которое окружено двойной мембраной. В нём содержится генетический материал. Ядро контролирует химические процессы в клетке и оказывает на них влияние. Цитоплазмой называют такое вещество, которое содержит в себе огромное число запутанных структур, свойственных только растениям. Отметим, что бесцветные пластиды, или лейкопласты, а также питательные вещества необходимы для обеспечения жизнедеятельности растения. В зеленых пластидах, или хлоропластах, происходит фотосинтез сахаров. Стоит сказать, что старые клетки имеют немного другое строение. Так, их центральная часть, которая окружена мембраной, примыкает к клеточной стенке. Заметим, что происхождение любых типов клетки растения идёт именно от тех, которые мы рассмотрели подробно выше.

Ткани

Анатомию и морфологию растений можно рассматривать в разрезе тканей. Растительные организмы делятся на некоторые зоны, особенности которых во многом определяются типом и расположением клеток. Такие участки и называют тканями. Если опираться на классическое определение, то можно понять, что ткани классифицируются по структуре, происхождению, функциям. Отметим, что функции могут иногда совпадать. Они могут быть ограничены друг от друга и не всегда однородны. Из-за этого классифицировать ткани очень трудно, поэтому в современном мире, когда речь заходит об этом, говорят о конкретно названных растениях. Можно сказать, что в таком случае растения рассматриваются в топографическом смысле.

При рассмотрении его при поперечном срезе корня и стебля от периферии к центру обычно выделяют такие важные зоны, как эпидермис, проводящий цилиндр, корень и центральная сердцевина.

Корень

Рассмотрение растения начнем с определения. Итак, это часть растения, у которой нет листвы. Она поглощает из почвы или какой-либо другой среды воду и питательные вещества. Корень может удерживать влагу и органические вещества в субстрате. При этом для некоторых растений он является основным запасающим органом. Такое наблюдается у свеклы, моркови.

Если рассматривать корень, то в нём четко отличаются такие зоны, как стела и кора. Они растут и развиваются благодаря делению и разнообразию клеток верхушечной меристемы. Так называют некоторые группы клеток, которые сохраняют способность к делению и могут воспроизводить неделящиеся клетки. Благодаря этой системе укрепляется корневой чехлик, который фиксирует конец корня, защищая его таким образом от различных повреждений во время погружения в почву. Отметим, что рост, деление и дифференцирование клеток — это естественный процесс, благодаря которому по вертикали можно отметить зоны созревания и растяжения. На этом уровне можно довольно подробно проследить стадии развития эпидермиса, стелы и коры. Над зоной растяжения, кстати, есть продолговатые выросты в форме цилиндра, которые называют корневыми волосками. Благодаря им всасывающие способности значительно увеличиваются.

Стела

Действительно, удивительная наука ботаника. Морфология и анатомия растений открывают совершенно иной взгляд на весь известный нам растительный мир. Как мы уже знаем, составляющие стелы — это ксилема и флоэма. Первая располагается ближе всего к центру. Отметим также, что чаще всего сердцевина в корнях отсутствует, но даже если она встречается, то это происходит у однодольных растений чаще, чем у двудольных. Боковые стебли формируются в перицикле и таким образом пробивают себе путь сквозь кору. Если корень может расти вширь, то между флоэмой и ксилемой образуется вторичный слой — камбий. Если отмечается усиленный рост в толщину, то кора и эпидермис чаще всего отмирают. Одновременно с этим в перицикле формируется пробковый камбий, который является защитный слоем для корня, то есть «пробкой».