Реферат: Морфология растений

МОРФОЛОГИЯРАСТЕНИЙ — отрасль ботаники — наука о формах растений. Во всей своей обширности, эта частьнауки заключает в себе не только исследование внешних форм растительныхорганизмов, но также анатомию растений (морфология клеточки) и систематику их(см.), которая есть не что иное, как специальная морфология различных групп царстварастений, начиная от крупнейших и кончая самыми мелкими: видами, подвидами и т.д. Выражение М. утвердилось в науке преимущественно со времени знаменитой книгиШлейдена — основы ботаники («Grundzuge der Botanik», 1842-1843). В М.изучаются формы растений независимо от их физиологических отправлений на томосновании, что форма данной части или члена растения имеют далеко не всегдаодно и то же физиологическое значение.

Так напр.,корень, служащий преимущественно для высасывания жидкой пищи и для укреплениярастения в почве, бывают воздушным и служит не для укрепления в почве, а дляпоглощения влаги и даже углекислого газа из воздуха (орхидные; арфидные,живущие на деревьях и пр.); он же может служить исключительно для прицепки ктвердой почве (плющ); стебель, служащий у большинства растений для проведенияжидкой пищи от корня к остальным частям растении, служит у не которых дляпоглощения углекислого газа из воздуха, т. е. принимают на себя физиологическоеотправление листьев, напр. у большинства кактусов, лишенных листьев, у мясистыхмолочайников и пр. Тем не менее нот никакой возможности совершенно отвлечься отфизиологической точки зрения при изучении М., ибо понять и объяснить значениестроения и формы данного растительного члена может лишь физиологическоеотправление, выпавшее на его долю.

Таким образомвыделение М. в особую отрасль основано главным образом на свойстве самого умачеловеческого, на логической необходимости. С морфологической точки зрениярастение, как и животное, состоит не из органов, а из членов, сохраняющихглавные черты своей формы и строения, не смотря на то отправление, которое можетвыпасть на их долю. Основным теоретическим принципом М. является так называемыймотаморфоз растений. Учение это высказано впервые в определенной формезнаменитым Гёте в 1790 г., впрочем, только относительно высших цветковыхрастений. Мотаморфоз этот или превращение зависит от того, что все частикаждого растения построены из одного и того же организованного материала, аименно из клеточек. Поэтому формы различных частей колеблются только междуизвестными, более или менее широкими пределами. Обозревая все множестворастительных форм, мы открываем, что все они построены на основании двухглавных принципов, именно — принципа повторительности и принципаприспособляемости. Первый заключается в том, что в каждом растении одни и те жечлены действительно повторяются. Это касается как самых простых, элементарныхчленов, так и самых сложных. Прежде всего мы видим повторительность самых клеточек:все растение состоит из клеточек, затем повторительность тканей: мы встречаемодни и те же ткани повсюду, и в корне, и в стебле, и в листе и т.д. То же замечаетсяи касательно сложнейших членов междоузлия, узла, листа. Приспособляемость заключаетсяв модификации повторяющихся членов с целью приспособления к физиологическимотправлениям и к окружающим условиям. Комбинации этих двух принципов и определяетто, что названо мотаморфозом. Таким образом мотаморфоз растений естьповторительность членов данного порядка, изменяющихся на основании принципаприспособляемости.

Изучение М. иустановление как общих всем растениям правил в общей М., так и частных правил,относящихся к разного порядка группам растительного царства в частной илиспециальной М., производится помощью следующих способов:

1) сравнениеготовых разноименных членов одного и того же и разных растений по наружному ивнутреннему их строению;

2) историяразвития или эмбриология,

3) изучениеотклоняющихся от нормы или уродливых форм (тератология растений).

Наиболееплодотворный из этих, способов есть эмбриологический, давший наиболее важныерезультаты, особенно касательно низших и вообще споровых растений.

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

Корни

 

У корнейдве основных функции: первая — питать растение, вторая — закреплять его впочве. Действительно, корни поглощают из земли воду и растворенные в нейминеральные соли, таким образом они обеспечивают постоянное снабжение растениявлагой, которое необходимо как для его выживания, так и для его роста. Вотпочему так важно, чтобы растение не завяло и не засохло, регулярно поливать егов жаркое и засушливое время.

Видимаяснаружи часть корня — это растущая гладкая без волосков часть, в которойпроисходит максимальный рост. Точка роста покрыта тонкой защитной оболочкой,корневым чехликом, который облегчает проникновения корня в землю. Всасывающаязона, находящаяся недалеко от точки роста, предназначена для того, чтобы всасыватьводу и минеральные соли, необходимые растению, она покрыта густым пушком,который легко разглядеть с помощью увеличительного стекла и который составляюттончайшие корешки, называемые корневыми волосками. Проводящая зона корнейвыполняет функцию переноса элементов питания. Кроме того, у них есть и функцияподдержки, они накрепко закрепляют растение в почве. Форма, размеры, строение идругие 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.

Корнидаже у растений одного вида бывают самой разной длины, которая зависит от типапочвы и от количества содержащейся в ней воды. В любом случае корни намного длиннее,чем мы думаем, особенно если принимать во внимание и самые тоненькие корневыеволоски, чье предназначение — поглощать; в общем, корневой аппарат развитнамного сильнее, чем находящаяся на поверхности земли надземная часть растения.

 

Стебель

Основныефункции стебля — поддержка надземной части и связь между корневой системой илиствой, при этом стебель регулирует равномерное распределение питательныхвеществ по всем внутренним органам растения. На стебле там, где прикрепляютсялистья, видны иногда достаточно заметные утолщения, которые называются узлы,часть стебля между двумя узлами называется междоузлием. Стебель в зависимостиот 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 такомстебле много кремнезема, что увеличивает его прочность;

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

Взависимости 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.

Взависимости 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 послетого, как отцветут, дадут плоды и рассеют семена;

— двулетние, или двулетники, если они растут два года (обычно в первый год у нихпоявляется только розетка листьев, на втором году они цветут, дают плоды, потомзасыхают);

— многолетние, или многолетники, если живут более двух лет, обычно каждый годцветут и дают плоды, и «отдыхают», то есть у них в холодные или засушливыевремена отмирает надземная часть, но подземная часть растения остается живой.Есть растения, у которых часть стебля может изменяться и превращаться внастоящий запасающий орган. Обычно это подземные стебли, которые служат для вегетативногоразмножения, а также для сохранения растения в неблагоприятный для ростапериод. Самые известные из них — это клубни (как у картофеля), корневища (ирис)и луковицы (нарцисс, гиацинт, лук).

 

Листья

 

Улистьев много различных функций, главная — это уже упоминавшийся фотосинтез, тоесть химическая реакция в ткани листа, с помощью которой создаются не толькоорганические вещества, но и кислород, который необходим для жизни на нашейпланете. Обычно лист состоит из черешка, листовой пластинки более или менееширокой, которую поддерживают жилки, и прилистников. Черешок соединяет лист состеблем. Если черешка нет, то листья называются сидячими. Внутри листанаходятся сосудисто-волокнистые пучки. Они продолжаются в листовой пластинке,разветвляясь, образуют густую сетку из жилок (нервацию), по которым циркулируетсок растения, кроме того они поддерживают пластинку, придавая ей прочность.Основываясь на расположении основных жилок, различают различные типыжилкования: пальчатое, перистое, параллельное и дугонервное. У листовойпластинки в зависимости от того, какому растению она принадлежит, бывает разнаяплотность (твердые, сочные и т. д.) и совершенно разные формы (округлая,эллиптическая, ланцетовидная, стреловидная и т. д.). И край листовой пластинкиполучает свое название в зависимости от своего строения (цельный, зубчатый,пильчатый, лопастной и т. д.). Если выемка доходит до центральной жилки, толопасти становятся независимыми и могут приобрести форму листочков, в такомслучае листья называются сложными, они, в свою очередь, подразделяются напальчато-сложные, перисто-сложные и так далее.

Цветки

 

Красота иоригинальность форм и окраски цветков имеют вполне определенную цель. Всемэтим, то есть выработанными веками хитростями и приспособлениями, природа времяот времени снабжает цветок только для того, чтобы его род продолжался. Цветок,у которого есть мужские и женские органы, для достижения этой цели долженпережить два важнейших и необходимейших процесса: опыление и оплодотворение. Обычноу высших растений цветки двуполые, то есть в них есть и мужские и женскиеорганы. Только в некоторых случаях полы разделены: у двудомных, например у ивы,остролиста и лавра, мужские и женские цветки находятся на разных экземплярах, ау однодомных, например у кукурузы и тыквы, на одном растении отдельноразмещаются и мужские и женские цветки. На самом деле, все части, из которыхсостоит цветок, представляют собой различные видоизменения листа, которыепроизошли для того, чтобы выполнять различные функции.

Надцветоносом можно заметить утолщение, называемое цветоложе, на которомрасполагаются разные части цветка. Двойной, или простой, околоцветникпредставляет собой наружную и наиболее броскую часть цветка, околоцветник впрямом смысле этого слова охватывает репродуктивные органы и состоит из чашечкии венчика. Чашечка состоит из листочков, обычно зеленых, называемыхчашелистики, их задачей особенно в тот период, когда цветок находится в стадиибутона, 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 внекоторых случаях она не только сохраняется, но и разрастается, чтобы лучшевыполнять 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 облегчитьопыление и соответственно размножение. Когда лепестки между собой более илименее спаяны, венчик носит название спайнолепестного, а если они разделены, тораздельнолепестного. Когда же нет явного различия между чашечкой и венчиком,как, например, у тюльпана, околоцветник называется простым венчиковидным, а самцветок простым. Репродуктивный мужской аппарат цветка, или андроцей, состоит изразного количества тычинок, состоящих из стерильного, тонкого и вытянутогостебелька, называемого тычинковой нитью, на верхушке которой находится пыльник,в нем содержатся мешочки с пыльцой. Цветочная пыльца, оплодотворяющий мужскойэлемент, обычно желтого или оранжевого цвета.

Репродуктивныйженский 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 носитназвание столбик, а его верхушка, предназначенная для сбора и удержанияпыльцевых зерен, называется рыльце.

Цветки нарастении могут располагаться по одному, на верхушке или в пазухах ветвей, ночаще они объединяются в группы, так называемые соцветия.

Средисоцветий наиболее обычными являются следующие: соцветия, образованные цветкамина цветоножках: кисть, например, глициния, метелка (сирень), зонтик (морковь) ищиток, как у груши. Соцветия, образованные бесстебельковыми, то есть сидячимицветками: колос (пшеница), сережка (лещина), корзинка (маргаритка).

Опыление

 

Очень частоветер, вода, насекомые и другие животные принимают невольное участие вважнейшей операции опыления, необходимого для размножения растений.Многочисленные насекомые, например, пчелы, шмели и бабочки в поисках нектара,сахаристого вещества, находящегося в нектарниках, расположенных во внутреннейчасти многих цветков, садятся на цветки. Когда они задевают тычинки, то изсозревших пыльников на них попадает пыльца, и они переносят ее на другиецветки, где пыльца попадает на рыльце. Так происходит оплодотворение. У яркойокраски, привлекательной формы и у аромата цветков есть вполне определеннаяфункция привлечения насекомых-опылителей, которые переносят пыльцу с одногоцветка на другой.

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

 

Плоды исемена

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

Средимясистых плодов наиболее известными являются костянка, внутри нее находитсяодно семя, защищенное околоплодником (вишня, слива, маслина), и ягода, вкоторой обычно много семян и они погружены непосредственно в мякоть (виноград,помидор).

Сухие плодыобычно подразделяются на раскрывающиеся (растрескивающиеся) и нераскрывающиеся(нерастрескивающиеся) в зависимости то того, раскрываются ли онисамостоятельно, 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 односемечко, практически спаянное с самим плодом. Наиболее известные примеры — этозерновка у злаковых, крылатка у клена и вяза и семянка с хохолком усложноцветных.

Внутри плоданаходится семя, в котором есть зародыш, практически будущее растение вминиатюре. Попав в почву, где семя может прорасти, оно выходит из состоянияпокоя, в котором оно иногда может пребывать даже несколько лет, и начинаетвсходить. Таким образом, семя завершает выполнение своей функции, то естьзащиты и питания ростка, который не мог самостоятельно существовать, иначинается новая жизнь.

Под наружнымзащитным слоем, называемым кожурой (оболочкой), ясно виден стебелек с двумязародышевыми листочками, которые называются семядоли, в них большой запаспитательных веществ, корешок и семяпочка (семязачаток).

Припрорастании семя претерпевает различные изменения: сначала развивается корешок,который удлиняется в земле, а потом маленькая почка, семядоли постепенно отдаютсвои запасы и понемногу растение начинает приобретать свою форму, развивая триосновных органа — корень, стебель и лист.

еще рефераты
Еще работы по биологии