Морфология растений



страница1/5
Дата05.02.2013
Размер0.61 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5
МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
Общие понятия. Растения по внешнему виду очень разнооб­разны, так как их стебли, листья, корни, цветки и другие ор­ганы имеют различную форму, величину и окраску. Морфология является наукой, изучающей внешнее строение растений и раз­нообразие форм их органов Вначале морфология занималась только описанием форм органов растений и установлением их названий. Современная морфология изучает закономерности формообразования органов растений, их возникновение, проис­хождение, зависимость формы органов от их функции и окру­жающей среды.

Знание морфологии необходимо для изучения систематики растений, анатомии, физиологии, для изучения специальных дис­циплин (дендрологии, селекции, лесных культур, лесоводства, таксации), а также для практической работы (например, для распознавания древесных растений по внешним признакам).

Первые растения, появившиеся в далекие времена на зем­ном шаре, долгое время жили только в водной среде. Это были очень мелкие организмы, состоявшие всего из одной клетки. Затем стали появляться и более крупные, многоклеточные ор­ганизмы в виде шариков, нитей, пластинок, слабо ветвящихся вытянутых лент. Такое строение тела имеют и современные во­доросли.

С началом переселения растений из воды на сушу, первона­чально на сырые побережья водоемов, а затем и на более сухие места, в процессе длительной эволюции их пластинчатые тела начали расчленяться на органы, которые выполняли определен­ные функции. Очевидно, вначале стал формироваться стебель, поднимавший зеленые части растения к свету, затем листья, и только с переходом на еще более сухие условия местообитания у растений появились корни. Эти три органа — стебель, лист и корень, имеющиеся уже в зародыше семян, называются основ­ными. Каждый из них выполняет определенные функции, и их строение определяется этими функциями и окружающей средой.

Дальнейшая эволюция растений под влиянием изменявшейся среды привела к тому, что основные органы начали выполнять и некоторые новые функции, под влиянием которых менялся их внешний вид. Видоизменение основных органов под влиянием новых функций называется метаморфозом (от греческого слова «метаморфозис» — превращение). Так образовались у ра­стений различные новые органы: цветки, корневища, усики, ко­лючки, клубни. Каждый из них является метаморфозом одного или нескольких основных органов: стебля, листа, корня. Органы, обеспечивающие жизнь отдельной особи растений (стебель, лист, корень, корневище и др.), называются вегетатив­ными. Органы, служащие для семенного размножения, для сохранения целого вида, называются генеративными. К ним относятся цветки, семена.

У прорастающего семени первым появляется корешок, за­тем стебель, а на нем листья. У всхода древесных растений легко различить эти три основных органа. Изучение морфоло­гии можно начать с любого из них. В процессе эволюции пер­вым начал формироваться стебель.
Для специалистов лесного хозяйства стебель древесных растений имеет особо важное зна­чение, поэтому с него и начнем изучение морфологии растений.

§ 1. Морфология стебля

Стебель выполняет две основные функции: образует и несет на себе листья, цветки и плоды; по нему проходит восходящий ток воды и минеральных веществ от корней к листьям и нисхо­дящий ток органических веществ (сахаров) — от листьев к кор­ням и другим частям растений.

Стебель растет в воздушной среде и ветвится, что обеспечи­вает образование большого количества листьев на нем и луч­шее размещение их по отношению к свету. В процессе эволюции у этого органа выработались характерные признаки.

  1. Стебель обладает свойством расти вверх. При прорастании семени, появляющийся после корешка стебель всегда ра­стет вверх, даже если проросток повернут так, чтобы стебель был опущен в землю, он изгибается и растет вверх. Это свой­ство стебля называется отрицательным геотропизмом (от греческих слов: гео — земля, тропоз — направление,. пово­рот) и объясняется отрицательной реакцией его на силу зем­ного притяжения. Боковые ветви и стебли стелющихся растений этим свойством обладают в меньшей степени.

  2. Стебель растет из почки. На вершине стебля находится точка роста (конус нарастания), деление клеток которой приво­дит к росту стебля в длину. Точка роста, прикрытая молодыми зачатками листьев, и образует почку—зачаток побега (рис. 1).

  3. Стебель несет на себе листья, Когда почка трогается в рост, стебель начинает расти в длину, зачатки листьев в почке также растут, и молодой стебель покрывается листьями, обра­зуя побег. На других органах листья не образуются.

Для стебля характерно наружное, или экзогенное, ветвление. Каждая боковая ветвь развивается из почки, закладывающейся в виде бугорка еще на зачаточном стебле (рис. 1). Из зачатка стебля зародыша семени растет глав­ный стебель растения, на нем образуются из бугорков ветви (побеги) первого порядка, на них — второго порядка и т. д. Разветвленная часть стебля древесных растений называется кроной.




Рис. 1. Продольный разрез почки: 1— точка роста; 2 — зачаточный сте­бель; 3 — бугорки; 4 — зачатки листьев









Рис. 2, Типы ветвления древесных растений:а — неопределенное; б — определенное, в — ложновильчатое: 1 — верхушечная почка; 2 — боковая почка; 3 — узел; 4 — междоузлие; 5 — листовой рубец; 6 — ли­стовой след; 7 — кольцо листовых- руб­цов; 8 — отмершая верхушечная почка; г — укороченный; д — удлиненный; 9 — цветочные и 10 — листовые почки
Молодой стебель с листьями и почками называется побегом. У большинства древесных растений листья на зиму опа­дают, и тогда на побеге остаются только почки. В побеге различают такие части: узел, междоузлие, листовой рубец, листо­вой след, пазуху листа (рис. 2). Место прикрепления к стеблю листа называется узлом, часть стебля между двумя узлами — междоузлием. Лист к стеблю прикрепляется основанием черешка. После опадения листьев осенью на месте прикрепления черешка на коре остается метка, пятно, так называемый листовой рубец, на котором обычно хорошо заметны небольшие бугорки или точки, так называемые листовые следы, места разрыва жилок, проходящих из листа по черешку в стебель. Форма, размер листовых рубцов и число листовых следов характерны для каждого вида древесных растений, что помогает распознавать их в безлистном состоянии по побегам. Например, у каштана конского очень крупный листовой рубец с 5—7 листовыми следами, у ив узкий листовой рубец с 3 листовыми следами.

Угол между черешком листа и стеблем называется пазу­хой листа. У древесных растений в пазухе листа всегда нахо­дится почка, чаще 1 (у клена, березы, дуба), реже 2 (у ореха) или 3 сидящие рядом или одна над другой (у жимолости). Почка является зачаточным побегом. В ней точка роста стебля окружена и покрыта многочисленными сильно сближенными зачаточными листьями, у их оснований находятся маленькие бугорки, из которых на растущем побеге образуются боковые почки (рис. 1,3). Наружные, более крупные кожистые листья-чешуи прикрывают почку, защищая внутреннюю ее часть от вы­сыхания и низких температур. Количество чешуи, их форма и окраска характерны для отдельных видов растений; например, у березы их бывает до 6, у дуба до 14, у ив 2 наружные чешуи срастаются в колпачок, закрывающий всю почку.

По положению на побеге различают почки верхушечные, бо­ковые (пазушные) и придаточные (адвентивные). Почки, нахо­дящиеся на вершине побега не в пазухе листа, называются верхушечными (рис. 2). Они хорошо заметны на побегах каштана конского, клена, дуба, ели, сосны. Почки, находящиеся в пазухе листа, называются боковыми, или пазушными (рис. 2). Они хорошо видны на однолетних побегах наших ли­ственных деревьев: березы, осины, липы. После опадения ли­стьев эти почки легко можно отличить по листовому рубцу, на­ходящемуся под боковой почкой. Верхушечные и боковые почки закладываются и формируются в процессе роста побега у дре­весных растений летом или осенью, а зимой побег имеет уже сформировавшиеся почки, которые называются превентив­ным и. При повреждении их или даже целых побегов у многих растений летом могут образовываться новые почки: на стеблях (но не в пазухах листьев)—у ивы, на корнях — у осины, на листьях — у бегонии, узумбарской фиалки. Такие вновь возни­кающие почки называются придаточными, или адвентивными. Благодаря им, например, восстанавливаются ли­стья после сильного повреждения их весной гусеницами.

Почки различают и по их состоянию. Осенью, когда рост побегов прекращается, на вершине и в пазухах листьев нахо­дятся сформировавшиеся покоящиеся почки. Весной они переходят в состояние роста, становятся растущими и за счет деления и удлинения клеток их точек роста образуется годичный прирост главного и боковых побегов.

Не все покоящиеся боковые почки на побегах начинают расти в .первую же весну. На побегах древесных растений часть боковых почек не распускается, но и не отмирает. Такие почки задерживаются в росте иногда на десятки лет, не раскрываясь, и только ось их ежегодно удлиняется на столько, на сколько утолщается ствол по радиусу, поэтому они всегда остаются почти на поверхности корки или между трещинами коры. Эти почки называются спящими. При повреждении морозом или вредителями расположенной выше части побега или почек спя­щие почки начинают расти и образуют новые побеги. По со­держанию различают почки: листовые — из которых развива­ются олиственные побеги; цветочные — из которых развиваются цветки и соцветия; смешанные — образующие олиственные по­беги с соцветиями. Если в каждом узле побега находится одна почка, побеги имеют очередное, или спиральное, почкорасположение (у липы, ивы), если 2 почки — одна против дру­гой, почкорасположение называется супротивным (у си­рени, клена), если 3 и больше почек — мутовчатым (у оле­андра.) Боковые почки всегда растут в пазухах листьев, поэтому почко- и листорасположение у данного растения всегда одинаково.

Побеги древесных растений имеют три типа ветвления: не­определенное, определенное и ложновильчатое (рис. 2). Не­определенное, или моноподиальное, ветвление встре­чается у тех видов, ежегодное нарастание побега которых в длину происходит за счет хорошо развитой верхушечной почки, растущей сильнее боковых. В кроне таких деревьев хо­рошо заметен прямой главный ствол (например, у ели, сосны).

При определенном, или симподиальном, ветвлении у древесных растений верхушечная почка рано прекращает рост, иногда даже не сформировавшись, или ежегодно за зиму отми­рает (как у осины, вяза, у березы даже с кусочком стебля) и ежегодный прирост в длину происходит за счет ближайшей бо­ковой почки. У таких растений главный ствол в верхней части кроны выражен не ярко или заметно извилистый (береза, то­поль).

Если почки на побеге расположены супротивно, а верхушеч­ная не развивается или отмирает, то побег нарастает в длину за счёт двух ближайших боковых почек одновременно, в ре­зультате образуется развилина (у сирени, жимолости). Ветвле­ние таких побегов называется ложновильчатым, или ложнодихотомическим. Настоящее дихотомическое вет­вление встречается только у споровых растений (плаунов, мхов).

Тип ветвления того или иного дерева можно определить, установив верхушечная или боковая почка находится на кон­цах его побегов. Иногда на одном дереве побеги могут иметь два типа ветвления; например, у ясеня неопределенный и ложнодихотомический. Такое ветвление называется смешанным.

Весной почки начинают расти и их чешуи быстро опадают. На коре побега на месте прикрепления чешуи остаются много­численные тесно сближенные в кольцо листовые рубцы в виде морщинок. По таким рубцам на побегах можно легко найти границы годичных приростов, а подсчитав их, определить воз­раст данного побега. Через 8—10 лет эти рубцы на коре обычно сглаживаются.

Длина годичного прироста побега у разных деревьев раз­личная — от 2 см до 2,5 м. Это зависит от свойств того или иного вида дерева, положения побега в кроне и от окружающих условий. По длине побегов, по степени выраженности на них междоузлий различают удлиненные и укороченные побеги в пре­делах кроны одного дерева. Например, в кроне осины имеются крупные однолетние побеги с хорошо выраженными междоуз­лиями—удлиненные, а также с очень сближенными ли­стьями, неразличимыми междоузлиями и ничтожным годич­ным приростом — укороченные (рис. 2,2). Они хорошо видны также у березы, рябины, и на них обычно образуются цветки и плоды.

У лиственницы на укороченных побегах расположены пуч­ками до 30 и более листьев-хвоинок и только на однолетних удлиненных побегах хвоинки растут поодиночке. У сосны вся, хвоя растет на укороченных побегах: у сосны обыкновенной по 2 хвоинки, у сосны кедровой сибирской по 5. Укороченные по­беги бывают и у травянистых растений. Например, у подорож­ника, одуванчика, моркови, свеклы главный стебель растет в длину очень слабо, поэтому все листья, расположенные на та­ком укороченном стебле пучком, образуют так называемую прикорневую розетку листьев.

На поперечном срезе стебель может иметь разную форму У большинства растений он округлый, но бывает трехгранный (у осоки), четырехгранный (у мяты), мелкоребристый (у хво­щей). Округлый полый стебель с утолщениями и перегород­ками в узлах характерен для злаков (соломина) и зонтичных (сныть). Стебель у большинства растений прямостоячий и на­столько прочный, что выдерживает тяжесть большой, сильно развитой кроны. У некоторых травянистых растений стебли слабые и наряду с укороченным главным стеблем имеются тон­кие стелющиеся по земле побеги (у костяники, земляники). У некоторых видов побег, поднимаясь к свету, опирается на окружающие его предметы: цепляющиеся стебли опираются при помощи усиков (у винограда, горошка), вьющиеся обвиваются вокруг опоры (у хмеля, вьюнков).

Размеры стеблей очень разнообразны: у травянистых расте­ний — от нескольких миллиметров (у подорожника, одуван­чика) до 2,5—3 м (у подсолнечника, кукурузы). У древесных растений, например у елей, сосен, ствол достигает в высоту 50 м, у дуба 40 м, у тропических быстрорастущих эвкалиптов — до 100 м и более.

Метаморфоз побега. У некоторых видов растений побег по­мимо основных выполняет ряд дополнительных функций: веге­тативного размножения (размножение частями основных орга­нов: стебля, корня и листа), защиты, опоры, накопления пита­тельных веществ. Под влиянием этих функций сильно меняется внешний вид органа и возникают его метаморфозы в виде пле­тей, усов, корневищ, клубней и др.

Плети — стелющиеся по земле побеги с длинными междо­узлиями, легко образующие придаточные корни. Усы — более тонкие стелющиеся побеги с очень длинными междоузлиями (у земляники). Укореняясь в узлах, они образуют новые особи, со временем отделяющиеся от материнского растения. Так размножаются лютик ползучий, земляника, костяника (рис. 3,1), Корневище — подземный стебель, выполняющий функции размножения, перезимовывания и накопления запаса питательных веществ. Корневища растут в верхних слоях почвы и по внешнему виду больше похожи на корни (рис. 3, 2), но имеющиеся на корневищах редуцированные (слаборазвитые) листья, пазушные и верхушечная почки указывают на их стеб­левое происхождение. Из лесных растений такие корневища имеют ландыши, майник, вороний глаз, из сорняков — пырей. Иногда корневища слабо растут в длину, мало ветвятся, но до­стигают значительной толщины (например, корневища папо­ротника). Запас питательных веществ, откладывающихся в от­дельных участках корневища, приводит к сильному утолщению таких участков и образованию клубней с глазками-почками (например, у картофеля, рис. 3,5).

Колючки — орган защиты растений. У одних видов расте­ний (дикая груша, крушина слабительная) в колючки превра­щаются только концы побегов, у других весь побег превраща­ется в колючку — у боярышника такие колючки достигают 2— 5 см длины, у гледичии 7—10 см и ветвятся. Доказательством стеблевого происхождения этих колючек служит то, что разви­ваются они из пазушных почек — у основания такой колючки всегда имеется лист или листовой рубец. Усики — орган опоры. У растений со слабым главным стеблем из некоторых боковых почек развиваются тонкие побеги — усики, которые об­виваются вокруг любой опоры и поддерживают стебель. У ос­нования такого усика всегда имеется лист или листовой рубец (у винограда).

У некоторых видов стебель выполняет функцию листьев — фотосинтез. Такие стебли имеют зеленую окраску и сильно из­мененный внешний вид. Редуцированные листья у них превра­щаются в колючки, пленки, чешуйки (кактусы, рускус).


Рис. 3. Метаморфоз побега:

1–– усы; 2 — корневища; 3 — клубни; 4 — колючки; 5 — луковица; 6 — донце

Луковица — орган перезимовывания, размножения и от­ложения запаса питательных веществ также является метамор­фозом побега. На продольном разрезе луковицы хорошо виден укороченный стебель — донце, в верхней части которого на­ходится точка роста (рис. 3). К донцу прикреплены многочис­ленные утолщенные листья с запасом питательных веществ, видоизмененные наружные листья-чешуи защищают их от не­благоприятных внешних условий. На нижней части донца обра­зуются многочисленные придаточные корни (у лука, лилии).

  1   2   3   4   5

Похожие:

Морфология растений iconМетодические рекомендации для организации самостоятельных работ по курсу "Анатомия и морфология растений"
Самостоятельная работа является важнейшей частью в системе изучения курса «Анатомия и морфология растений». По госту на нее отводится...
Морфология растений icon«Анатомия и морфология высших растений»
Поэтому для биологов очень важно знать принципы анатомии и морфологии высших растений. В своём курсе я постараюсь восполнить пробелы...
Морфология растений iconСамостоятельная работа №17 (Анатомия и морфология растений) Установите соответствие: образовательные ткани

Морфология растений iconМетодические рекомендации для студентов к практическим занятиям по патологической анатомии
Тема: «Морфология обратимого и необратимого повреждения клеток и тканей: морфология нарушений углеводного и пигментного обмена. Морфология...
Морфология растений icon§ Морфология цветка
...
Морфология растений iconОбразовательная программа дополнительного образования детей «Природа и фантазия»
Программа эколого-биологической направленности, тематический спектр – ботаника, физиология, морфология и экология растений, декоративно-прикладное...
Морфология растений iconВопросы для подготовки экзамену по курсу ботаника ч. «Анатомия и морфология растений»
Формы и размеры растительных клеток. Типы роста клеток. Общее представление о строении клеток
Морфология растений iconУроки и мероприятия Выпуск 1 г. Липецк 2010 г. Многообразие и рас­пространение покры­тосеменных растений
Закрепить умение выявлять признаки царства Растений, отдела Покрытосеменных растений, особенности двудольных и однодольных растений,...
Морфология растений iconО сходствах и различиях между морфологическими концепциями Линнея и Гете В. В. Корона
Так возникла в конце 18-го века новая ботаническая наука – морфология растений. Что же понимали в тот период под основным элементом...
Морфология растений iconРабочая программа курса «Анатомия и морфология растений»
Иметь целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в живой природе, понимать возможности современных научных методов...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org