Морфология растений как наука. Морфология и анатомия растений Морфология и анатомия надземных частей растений

Вопросы к экзамену по ботанике Биология (1 курс)

Морфология растений как раздел ботанике. Задачи и направления развития

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 М. р. 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, М. р. 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 и методы. Основные проблемы М. р.: 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, М. р. 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 М. р. различают 2 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, а также путём хирургического вмешательства изучаются внутренние взаимосвязи между органами живого растения.

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).

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».

Так напр., корень, служащий преимущественно для высасывания жидкой пищи и для укрепления растения в почве, бывают 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 не которых для поглощения углекислого газа из воздуха, т. е. принимают на себя физиологическое отправление листьев, напр. у большинства кактусов, лишенных листьев, у мясистых молочайников и пр. Тем не менее нот никакой возможности совершенно отвлечься от физиологической точки зрения при изучении М., ибо понять и объяснить значение строения и формы данного растительного члена может лишь физиологическое отправление, выпавшее на его долю.

Таким образом выделение М. в особую отрасль основано главным образом на свойстве самого ума человеческого, 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, не смотря на то отправление, которое может выпасть на их долю. Основным теоретическим принципом М. является так называемый мотаморфоз растений. Учение это высказано впервые в определенной форме знаменитым Гёте в 1790 г., впрочем, только относительно высших цветковых растений. Мотаморфоз этот или превращение зависит от того, что все части каждого растения построены из одного и того же организованного материала, а именно из клеточек. 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 клеточек: все растение состоит из клеточек, 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 мотаморфозом. Таким образом мотаморфоз растений есть повторительность членов данного порядка, изменяющихся на основании принципа приспособляемости.

Изучение М. и установление как общих всем растениям правил в общей М., так и частных правил, относящихся к разного порядка группам растительного царства в частной или специальной М., 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).

Наиболее плодотворный из этих, способов есть эмбриологический, давший наиболее важные результаты, особенно касательно низших и вообще споровых растений.

Растения, как и все живые существа, состоят из клеток. Сотни клеток одинаковой формы и с одинаковой функцией образуют ткань, из нескольких тканей состоит орган. Основными органами растения являются корни, стебель и листья, каждый из них выполняет вполне определенную функцию. Важными органами, предназначенными для размножения, являются цветки, плоды и семена.

Корни

У корней две основных функции: первая - питать растение, вторая - закреплять его в почве. Действительно, корни поглощают из земли воду и растворенные в ней минеральные соли, таким образом они обеспечивают постоянное снабжение растения влагой, которое необходимо как для его выживания, так и для его роста. Вот почему так важно, чтобы растение не завяло и не засохло, регулярно поливать его в жаркое и засушливое время.

Видимая снаружи часть корня - это растущая гладкая без волосков часть, в которой происходит максимальный рост. Точка роста покрыта тонкой защитной оболочкой, корневым чехликом, который облегчает проникновения корня в землю. Всасывающая зона, находящаяся недалеко от точки роста, предназначена для того, чтобы всасывать воду и минеральные соли, необходимые растению, она покрыта густым пушком, который легко разглядеть с помощью увеличительного стекла и который составляют тончайшие корешки, называемые корневыми волосками. Проводящая зона корней выполняет функцию переноса элементов питания. Кроме того, у них есть и функция поддержки, они накрепко закрепляют растение в почве. Форма, размеры, строение и другие особенности корней тесно связаны с этими функциями и, конечно же, изменяются в зависимости от той среды, в которой им приходится развиваться. Обычно корни бывают подземными, но встречаются водные и воздушные.

Корни даже у растений одного вида бывают самой разной длины, которая зависит от типа почвы и от количества содержащейся в ней воды. В любом случае корни намного длиннее, чем мы думаем, особенно если принимать во внимание и самые тоненькие корневые волоски, чье предназначение - поглощать; в общем, корневой аппарат развит намного сильнее, чем находящаяся на поверхности земли надземная часть растения.

Стебель

Основные функции стебля - поддержка надземной части и связь между корневой системой и листвой, при этом стебель регулирует равномерное распределение питательных веществ по всем внутренним органам растения. На стебле там, где прикрепляются листья, видны иногда достаточно заметные утолщения, которые называются узлы, часть стебля между двумя узлами называется междоузлием. Стебель в зависимости от его плотности имеет разные наименования:

Стебель, если он не очень плотный, как у большинства травянистых растений;

Соломина, если он полый и разделен, как у злаков, хорошо видными узлами. Обычно в таком стебле много кремнезема, что увеличивает его прочность;

Ствол, если он древесный и разветвленный, как у большинства деревьев; или же древесный, но не разветвленный, с листьями на верхушке, как у пальм.

В зависимости от плотности стебля растения подразделяются на:

Травянистые, у которых нежный, не одревесневший стебель;

Полукустарниковые, у которых стебель одревесневает ствол только у основания;

Кустарниковые, у которых все ветви одревесневшие, ветвятся от самого основания;

Древесные, у которых ствол полностью одревесневший, у него есть центральная ось (собственно ствол), разветвляющийся только в верхней части.

В зависимости от длительности жизни, которая связана с жизненным циклом, травянистые растения обычно подразделяются следующим образом:

Однолетние, или однолетники, если они растут только один год и погибают после того, как отцветут, дадут плоды и рассеют семена;

Двулетние, или двулетники, если они растут два года (обычно в первый год у них появляется только розетка листьев, на втором году они цветут, дают плоды, потом засыхают);

Многолетние, или многолетники, если живут более двух лет, обычно каждый год цветут и дают плоды, и «отдыхают», то есть у них в холодные или засушливые времена отмирает надземная часть, но подземная часть растения остается живой. Есть растения, у которых часть стебля может изменяться и превращаться в настоящий запасающий орган. Обычно это подземные стебли, которые служат для вегетативного размножения, а также для сохранения растения в неблагоприятный для роста период. Самые известные из них - это клубни (как у картофеля), корневища (ирис) и луковицы (нарцисс, гиацинт, лук).

Листья

У листьев много различных функций, главная - это уже упоминавшийся фотосинтез, то есть химическая реакция в ткани листа, с помощью которой создаются не только органические вещества, но и кислород, который необходим для жизни на нашей планете. Обычно лист состоит из черешка, листовой пластинки более или менее широкой, которую поддерживают жилки, и прилистников. Черешок соединяет лист со стеблем. Если черешка нет, то листья называются сидячими. Внутри листа находятся сосудисто-волокнистые пучки. Они продолжаются в листовой пластинке, разветвляясь, образуют густую сетку из жилок (нервацию), по которым циркулирует сок растения, кроме того они поддерживают пластинку, придавая ей прочность. Основываясь на расположении основных жилок, различают различные типы жилкования: пальчатое, перистое, параллельное и дугонервное. У листовой пластинки в зависимости от того, какому растению она принадлежит, бывает разная плотность (твердые, сочные и т. д.) и совершенно разные формы (округлая, эллиптическая, ланцетовидная, стреловидная и т. д.). И край листовой пластинки получает свое название в зависимости от своего строения (цельный, зубчатый, пильчатый, лопастной и т. д.). Если выемка доходит до центральной жилки, то лопасти становятся независимыми и могут приобрести форму листочков, в таком случае листья называются сложными, они, в свою очередь, подразделяются на пальчато-сложные, перисто-сложные и так далее.

Цветки

Красота и оригинальность форм и окраски цветков имеют вполне определенную цель. Всем этим, то есть выработанными веками хитростями и приспособлениями, природа время от времени снабжает цветок только для того, чтобы его род продолжался. Цветок, у которого есть мужские и женские органы, для достижения этой цели должен пережить два важнейших и необходимейших процесса: опыление и оплодотворение. Обычно у высших растений цветки двуполые, то есть в них есть и мужские и женские органы. Только в некоторых случаях полы разделены: у двудомных, например у ивы, остролиста и лавра, мужские и женские цветки находятся на разных экземплярах, а у однодомных, например у кукурузы и тыквы, на одном растении отдельно размещаются и мужские и женские цветки. На самом деле, все части, из которых состоит цветок, представляют собой различные видоизменения листа, которые произошли для того, чтобы выполнять различные функции.

Над цветоносом можно заметить утолщение, называемое цветоложе, на котором располагаются разные части цветка. Двойной, или простой, околоцветник представляет собой наружную и наиболее броскую часть цветка, околоцветник в прямом смысле этого слова охватывает репродуктивные органы и состоит из чашечки и венчика. Чашечка состоит из листочков, обычно зеленых, называемых чашелистики, их задачей особенно в тот период, когда цветок находится в стадии бутона, является защита внутренних частей. Когда чашелистики спаяны между собой, как у гвоздики, чашечка называется сростнолепестной, а когда они разделены, например, как у розы, чашечка раздельнолепестная. Чашечка редко опадает, а в некоторых случаях она не только сохраняется, но и разрастается, чтобы лучше выполнять свою защитную функцию. Венчик - второй элемент околоцветника - состоит из лепестков, обычно ярко окрашенных и иногда приятно пахнущих. Основная их функция - это привлечение насекомых для того, чтобы облегчить опыление и соответственно размножение. Когда лепестки между собой более или менее спаяны, венчик носит название спайнолепестного, а если они разделены, то раздельнолепестного. Когда же нет явного различия между чашечкой и венчиком, как, например, у тюльпана, околоцветник называется простым венчиковидным, а сам цветок простым. Репродуктивный мужской аппарат цветка, или андроцей, состоит из разного количества тычинок, состоящих из стерильного, тонкого и вытянутого стебелька, называемого тычинковой нитью, на верхушке которой находится пыльник, в нем содержатся мешочки с пыльцой. Цветочная пыльца, оплодотворяющий мужской элемент, обычно желтого или оранжевого цвета.

Репродуктивный женский аппарат цветка, или гинецей, образован одним или несколькими пестиками. Каждый из них состоит из нижней полой и вздутой части, называемой завязь, содержащей один или несколько семязачатков, верхняя нитевидная часть носит название столбик, а его верхушка, предназначенная для сбора и удержания пыльцевых зерен, называется рыльце.

Цветки на растении могут располагаться по одному, на верхушке или в пазухах ветвей, но чаще они объединяются в группы, так называемые соцветия.

Среди соцветий наиболее обычными являются следующие: соцветия, образованные цветками на цветоножках: кисть, например, глициния, метелка (сирень), зонтик (морковь) и щиток, как у груши. Соцветия, образованные бесстебельковыми, то есть сидячими цветками: колос (пшеница), сережка (лещина), корзинка (маргаритка).

Опыление

Очень часто ветер, вода, насекомые и другие животные принимают невольное участие в важнейшей операции опыления, необходимого для размножения растений. Многочисленные насекомые, например, пчелы, шмели и бабочки в поисках нектара, сахаристого вещества, находящегося в нектарниках, расположенных во внутренней части многих цветков, садятся на цветки. Когда они задевают тычинки, то из созревших пыльников на них попадает пыльца, и они переносят ее на другие цветки, где пыльца попадает на рыльце. Так происходит оплодотворение. У яркой окраски, привлекательной формы и у аромата цветков есть вполне определенная функция привлечения насекомых-опылителей, которые переносят пыльцу с одного цветка на другой.

Пыльцу, особенно очень легкую, которой бывает очень много у растений с маленькими цветками без венчика, следовательно, не привлекательных для насекомых, переносит и ветер. Именно эта пыльца, переносимая в огромных количествах по воздуху, бывает причиной большинства весенних аллергий.

Плоды и семена

После оплодотворения стенки завязи претерпевают глубокие изменения, одревесневают или становятся мясистыми, они образуют плод (или околоплодник, семенник), в то же время развиваются и семязачатки. Накапливая запас питательных веществ, они превращаются в семена. Часто, когда плод созреет, он бывает вкусным, мясистым, ярко окрашенным и приятно пахнет. Этим он привлекает животных, съев его, они помогают распространению семян. Если плод не ярко окрашен и не мясист, значит, его семена будут распространяться по-другому. Например, у плода лугового одуванчика есть легкие пушинки, напоминающие маленький парашют, а у плодов клена и липы есть крылышки и они легко переносятся ветром; у других плодов, например, репейника есть крючочки, которыми они цепляются за шерсть овец и за одежду человека.

Среди мясистых плодов наиболее известными являются костянка, внутри нее находится одно семя, защищенное околоплодником (вишня, слива, маслина), и ягода, в которой обычно много семян и они погружены непосредственно в мякоть (виноград, помидор).

Сухие плоды обычно подразделяются на раскрывающиеся (растрескивающиеся) и нераскрывающиеся (нерастрескивающиеся) в зависимости то того, раскрываются ли они самостоятельно, созрев, или же нет. Например, к первой группе принадлежат бобы, или стручки бобовых (горох, фасоль), листовки (левкой, редис, бурачок), коробочка (мак) и семянка (борец). В плодах второй группы всегда находится одно семечко, практически спаянное с самим плодом. Наиболее известные примеры - это зерновка у злаковых, крылатка у клена и вяза и семянка с хохолком у сложноцветных.

Внутри плода находится семя, в котором есть зародыш, практически будущее растение в миниатюре. Попав в почву, где семя может прорасти, оно выходит из состояния покоя, в котором оно иногда может пребывать даже несколько лет, и начинает всходить. Таким образом, семя завершает выполнение своей функции, то есть защиты и питания ростка, который не мог самостоятельно существовать, и начинается новая жизнь.

Под наружным защитным слоем, называемым кожурой (оболочкой), ясно виден стебелек с двумя зародышевыми листочками, которые называются семядоли, в них большой запас питательных веществ, корешок и семяпочка (семязачаток).

При прорастании семя претерпевает различные изменения: сначала развивается корешок, который удлиняется в земле, а потом маленькая почка, семядоли постепенно отдают свои запасы и понемногу растение начинает приобретать свою форму, развивая три основных органа - корень, стебель и лист.