Учебник Биология 6 класс Пономарева

И.Н. Пономареаа О.А. Корнилоаа В.С. Кучмвнко Биология Бентано-Граф libK 2М Г1м72 IMI INI Учебник кключгн в федеральный перечень Пономарева И.Н., Корнилова О^., Кучменко В.С. Ьналита: б класс: Учс^бнпк .1ля учащихся o6iueo6|>:«;io№i-KviiiHiiix учреждений / Подред. пр<м|>. И.Н. Понома|М’ной. -.Чч* H.W., ие|К‘раГ>. — М.: Вс'итанаТраф. 2004. — 2-Ш с.: ил. ISKN MTH-.'i-.Ч<ИМ)07‘П-.Ч 11|к'Д1 гиа.'1('иимй ifvpi бна.'10П«и liocnaiurii иаччеинм! |>.и к-мий Гмкм‘рнГ|, 1|М|Гм1П, jiitmaiimiKon. Н нем piuiimiiirixя ко1И|(-п1Щя, :м-доженнли и учебнике ,vi« Г» клагс.1 -11|>иродо|>едс1те- (лит. Г.(' (^у-КОП.1. It.И (.1|и)г.1иои), Иогипиеконцетиш —С11гтеммост])\к'П|>11м<1 подход к обу'че1ШК1 биолопш: форчи|И1Влниг бнп.ютче( ких и 10I ичп кнх iioiomiil <1е|)с.т угтлнонлениг oiimmm:i. рас < чи-ымная мл и.пч<ч1И11 бишигин 1 ч и неле.1И1 (35 ч и пи) и 2 ч и меде 1MI (70 ч и юд). ( jioTtini ппстс||где|кИ1Л1ому компоненту гогул>1|>етиенны\ об|м-.uin,m‘naпбрл.топ.1|1ня (2<И11 г(. Б1Ж гя.3я72 tVrO«ne м irV/яме Нпиомаргиа Ирина I liiKivurmu Кн|1иил»м1 (Мыа Ли.1Г<М||ГИ114 Кучмами» ItiiirpHH ( емгнопнл киолотя V>ieAiHH> для V4aii|Hxt и б клипа »6mr(>6piLMiiuTr.iijiux учрежтениО 1'<-да11п>|1 // НУ Ни>чш1чк Itiirmiire ixjMiim.irttite C M. Кочгткитш Худокнннн ЛЯ. Atfut niHiiHma, И.М. Hay.Momt. Л.В. НМи». t.B. И ичтчт Чулимп 1ИГ11Н140 |>ел4кт<»|| II.В Pti.tuua К<1ммм1н-|имя ие]я-|ка 11,11. Вг.чмтой. 1ехн11Ческий |ieaaKTti)> Л.М Кшимаючп К»|*|и-к1<>р|4 И.С, JlMumpurfut, Е.В. Илг.\ано«а 11<1ЛИН(41|11 ■ НГЧ4Т1.20.03.(М. Формат 70x90/16.1лршггура NcM'lktskcrvilk4t llv4uil>«H|Hrriua liyuara oc^treniaji 1.11сч. л. 15,0. Тираж 55 (ИМС.жт ИГ2 (ММ) ll.vMtr 114мпй iiemp •Нгитана Граф». 137422. Mockiu. уа. Гнмм|м.1>ч1гк.1м. д, l.kiip» 5 |гл. 'фак1: (4'.15) (И 1-1.V74, 01 l•ЗI-56. F.-mail: inlo<« hiip:/'M'M'M.\y(tcu (Н|Н'чаг41М1 и ОАО -МИК .Офсет*-. 004(117.5. г. Крат«>ярск. уя. 1Ччтблнки. .51 |ел ; (5913) 35-.57-HI, F.-inail; |)dii(n pic-ofxei.ni ISBN 97K-S-360-0079I-3 6 И.II. Пономлрепл. О.Л. Корнн.юпл, В.С. Кучменко. 199‘.» О И:«датс.1ьекий цент|> •Kem.Hi;el|i;H|i-О И.Н. Пономарева. ОЛ. Ко|мт.юва. В.С. Кучменко, нерерабогк:!. 34МЖ (£) Иадательскин ueinp -Beirntii.i-IlKMlT., I'.W*» |1г|м'|мбо|11Л. 'ДИМ Как работать с учебником Тгмы, и:<учаеммс‘ ма у|юках, отр;1Жсны н силсрж;жии, где даны м;1зва-ния глап и параграфои. Основные понятия, которые нужно анать, выделены в тесте полужирным курсияом. Ич перечень приведен в конце к;1Ждой главы II отмечен анаком . Важные нонятня. на которые нуткно обратить внимание, и наавания растений даны светлым курсивом. *-1асть текста предстап.тена шрифтом, отличным от основного, и отмечена знаком . Этот материал нрелн,тлначен ;1ля тех, кто хочет больше узнать о жизни растений. (Сеждый нараг|Х1ф :ывс‘ршают вопросы д.1я самоконтроля. Для закрепления теоретического материала проводятся лабораторные рыботы. Параграфы, обозначенные красным цветом В, обязательны при изучении бисыогии в б классе I ч в неделю. Зеленым цветом В отмечены параграфы, дополняющие одиочасивой курс и обяссательные при изучения биологии 2 ч в неделю. В конце каждой главы, а также но завершении смысловых блоков информации внутри глав (например, пем вященных изучению корня, стебля, листа и др.) помечиены .за,1ания н вопросы лдя проверки полученных знаний. Они помогут вам лучше усвоить изученный материн,!. Лабораторные работы, вопросы, задания и основные понятия, отмеченные знаком (•), адресованы тем, кто игсучаст биологию 2 ч в неделю. Учебник .завершаил- .з:1лания на лето, выполнение которых будет способс твовать углублению и расширению ваших знаний о живой природе. Помещенный в конце у’1ебника словарь важнейсшпс биологических терминов поможет вспомнить их значение. Введение Наука а растениях — ботаника Царство живой природы. Каждый человек соприкасается с живой при-|м>лой — органическим миром. Это различные растения, животные, грн-Лы, бактерии. Да и сами люди — представители органического мира. |()<-об1*нн()ети живой при(>олм и ее ра.чноо()рн.’<ие и.чучжт наука био-ло/ия (от грсч. биос — -жизнь», МШИ- ~ «учение*). Термин «биология* стал испол1>з<>ваться но всем мире Ю1к иа.твлиис науки о жнтэй прир<|де шмгле того, как пн появился в 1802 г. в трудах французского ученого Жана Батиста Ламарка. Первые живые организмы появились на Зс*млс очень давно, более млрд лет назад. Они имели простое строение и предс-ганляли собой одиночные ма^тенькие клетки. Позднее возникли более сложные одно-клггочные, а затем и многок.1сточные организмы. С тех нор их потомки достигли огромного разнообразия. Среди них есть и крупные, и микроскопически М11лые организмы; всевозможные животные, растения, гри-бы, бактерии и вирусы. Все живые существа очень различаются по своим сяойст№1м. В<л' почему всех их делят на большие грунта, к<»торые ученые 1ииывлк1т царствами. Hapcmef} — очень болынаХ группа органи:)мов. облд^шющих сходными признаками строения, питания и жизни в природе, (а)временная наука В1>|деляет несколько царств живых организмов; Животные, Растения, Грибы, Бактерии. Вирусы и др. В л;н1Ном курсе вы будете изучать царства; Растения, Бактерии, Грибы. '1тобы сохранить живую природ)' во всем ее многообразии, н)-жно знать, как устроены разные организмы и как они взаимосвязаны в природе, в каких условиях живут и развиваются представители всех царств, как распространены они по земной поверхности, какую роль играют в природе. в чем их ценносгь для людей и по каким признакам они различаются между собой. Для этого надо изучать биологию. Царство растений. Знакомство с наукой биологией в школе начинается с изучения царства растений. Всюду можно видеть разнообразие растений. Они встречаются по всему земному шару: на суше, в воде, лесах, болотах, на лугах, в степях, садш, парках. У растений много общих признаков; почти все они ведут неподвижный образ жизни, имеют хлорофилл и способны на свету образовывать органические вещества. Именно поэтому они принад.леасат к одному' царству живой природы — царству растений. I Наука. и.')учаи1|цая царство растений, назы-вас-гся ботаникой (от греч. ботане — ва*, «рас'гение»). Ботаника занидпает особое положение в истории розвития знаний о природе. С древнейших времен люди многое знали о свойствах растений (рис. 1), использовали их для еды, получения текстильных тканей, постройки и обогрева жилицу изготовления оружия, орудий труда, музыкальных инструментов, красителей, ядов, лекарств и многого другого (рис 2). Люди каменного веко не только собирали растения, но и выращивали некоторые из них около своих обиталищ. В бронзовом веке, примерно 10-12 тыс. лет назад, когда зародилось земледелие, появились и первые культурные растения (рис. 3). Культуршими растенимми называкгг растения, выращиваемые человеком для удов.че-тнорения CBCJHX псзтребностей. Они очень ра.з-нообразны, их многочисленные сорта созданы человеком, но все они происходят от дикорастущих растений (рис. 4). Риг. I. Тл:итк — бог дождя у древних ацтеков — с iioCeixjM кукурузы в левой руке Рис. 2. Ландшафт Древнего Египта. На перелнем плане — лотос и папирус, на .«днем — пшеннца на по,1ях Риг. S. Культл'рпыс растения: 1 — огурец: 2 — моркош.: 3 — птеница: 4 — фих1ка Т|)гХ1|1мтная; 5 — лемляника саловая: 6 — овес; 7 — ананас Рис. 4. Дикорастушнс рас гения; 1 — одуианчик: 2 — боярышник: 3 — < y|M'iiiu; 4 — :к*мляннка; 5 — ic'iCBcp; 6 — медуница: 7 — киелты Дикорастущие растения — это растения, которые растут, рааннваит я и расселякггся без помощм человека. Изучение растений. Начало изучению растений заложи^! в III в. до н. э. древнегреческий ученый Теофраст. (;вои наблюдения он обтагдинил с нракгическими знания.ми об использовании растений, накоазенными .земледельцами и лекарями. с суждениями ученых о растительном мире и создал нернук) с истему боганических понятий. 11оэтому в истории науки Теофраста на:сы-вают OTIIOM ботаники (рис. 5). Кто настс^ящее имя — Тиртамос (Тиртам), а имя Теофраст, т. е. «божественный оратор», д:ст ему еп) зчцггсль .Лристотс'ль :я< выдан>тийся дар к|>асио|к*чии. Мстч)рия ботаники показывает, как наука з;«- Рис. 5. Тсси}>раст (ок. 372-2X7 гг. до It. а.) — один из первых (ютаииков лрс1111(нт11: жил u.(\4biiiux родилась из обобщения практических aiiaiiiiii человека по возделыванию растений и использованию их дзя ра.х1ичных це.зей, а также н.з на блюдений ученых .за дикорастузцнми [>астеиими. К нлстоя|цее время боз-аники и.зучают .саконы жизни растений, их внешнее и внутреннее строение, процессы размножения и жизнедеятельности, распространение по .земной новерхности, условия выращив;тия. BX'uiMCM'BHait с д|)у|'имн живыми организмами и с окружающей средой. Теперь о растениях говорят как об основе жизни всего органического ми[>а. В самом дс*ле, живые расгения и их огжившие и оиавшие части — листья, плоды, вегви, ст1юлы — дают пищу не только человеку, но и животным, грибам и бактери51м. Именно растения создают условия для су-щесгвования всего живого на .Земле. Иезнимая огрезмное значение растений, мы должны ohchii бережно * относиты'я к ним, чтобы сохранить на Г^емле все их многсм1бра.зие ! и богатство. Для этого каждому человеку необходимо xo|k>iuo знат ь ботанику. 1. Почему наука о растениях называется ботаникой? 2. Почему одни растения называются культурными, а другие дикорастущими? 3. Можно ли около школы увидеть дикораступсее растение? 4. Почему в школе надо изучать науку о растениях? Глава 1 Общее знакомство с растениями Мир растений Миогообраэие растительного миро. Мир растений раэнсюбрааем и велик. поэтому трудно перечислить доже те из них, с которыми человек со-прикаса1*тся в своей жизни. Растения поггоянно нахо/тяттл с нами. Их можно видеть на подоконниках и школе, в кабинете биологии, ж>лно|К‘ у дома, на niaoiiax, в огороде. в лесу, в поле и даже в реке, озере и море. Один растения живут очень долго, много лет, и поэтому их иа:1ывают многолетними. Другие живут лишь несколько месяцев, не более одного года. Это однолетние растения. В природе встречаются растения, у которых к 1К‘рвый год с|к>рмируют ся только облиственные побеги и корни, а на вто[юй год об|К1зукггся цвстч>- носные побеги и плоды. Это морковь, капуста. репа и др. Такие растения живут не один год, а два. поэтому их назыкаю г <)иулетними. В жарких сухих ройоиох Земли произрастает огово (рис. 6). Например, у агавы мексиканской из толстых мясистых листьев образуется розетка. В током виде растение живет 6-15 леУ, накапливая питательные вещества. Затем в центре розетки из почки вырастает могучий стебель, достигающий высоты 3-5 м, с огромным количеством " цветков и плодов. Вскоре всё растение полностью Рис. в. Лгнвм (слепа — отмирает. Агово — многолетнее растение, но плодо- цпетуным) носит лишь один роз в своей жизни. Древовидный бамбук — высокорослое (до 35 м высотой) многолетнее растение и тоже цветет один раз в жизни, после чего отмирает. Но есть растения, которые живут очень много лет и все эти годы плодоносят; дуб, ель, сосна, яблоня. Общий внешний облик растений называют жизненной формой. Жизненная форма тополя, ели, яблони — дерево, сморюдины, сирени, 111иновника — кустарник-, черника и брусника представляют собой кустарнички-, пырей, клевер, лебс'да, тюльпан, подсолнечник —т/завы. Деревья — многолетние растения. Например, ель в наших лесах обычно дос-тигоет 30-40 м в высоту и живет 300-500 лет. Но есть деревья-гиганты. Так, секвойя вечнозеленая достигает 110-112 м в высоту и живет свыше 3000 лет. Толщина ее ствола такая огромная (6-8 м в диаметре], что обхватить его могут только 20 человек, взявшись за руки. Растет она в горах Калифорнии — в США. В Австралии многие эвкалипты вырастают до 120 м. Самое высокое дерево (до 150 м высотой и 6 м в диаметре) но земном шаре — эвкалипт царственный. Он обитает в горных районах юго-восточной части Австралии и в Тасмании. Самое долгоживущее растение — сосна остистая, обитающая в юго-западных штатах США Кок полагают ученые, возраст некоторых ныне живущих деревьев — 4900-6000 лет. Каждое такое дерево, как и леса, образованные секвоей или эвкалиптами, — уии-кольное явление природы, потому они охраняются как всеобщее достояние. Среди наших деревьев долго могут жить дуб (до 1500 лет), платан (до 2000 лет). Кустарники в отличие от деревьев имеют много стволов (их называют стволиками), отходящих от одного общего основания, которое находится под землей или у сомой ее поверхности, Кождый стволик живет всего около 10 лет, но на смену ему вырастают новые, поэтому кустарник живет долго. Например, у малины стволики живут лишь 2 года, о само растение может жить более 50 лет. Y шиповнико стволики живут 5-6 лет, а само растение — более 100 лет По этой причине многие кустарники нередко живут дольше, чем некоторые деревья. Кустарнички — низкорослые многолетние растения с одревесневшими стволиками, высота которых обычно не превышает 40 см. Травы имеют травянистые зеленые побеги, ежегодно отмирающие. Но у двулетних и многолетних трав на следующий год весной, из зимующих почек отрастают новые зеленые побеги. У Рис. 7. Декоративные растегтя; f — кле.матис; 2 — лаватера; 3 — |ккы Риг. 8. Лскар<'1 венные рапения: / —• подорожник; 2 — аятей; 'i — ландыш; 4 — термопси!': 5 — палсриана Значение растений. Многие растения. обладающие яркими цветками ИЛИЛИГПШ.МИ. 11рИ1иС1С1ТСЛЫ11ЯМ внешним видом (риг. 7), выращивают в ca^iax, оранже|х'ях н дома. Их нязынают (>екор(1тшш1гти. Некоторые из них еще недавно были дикорастлщнми. Например, василек полевой, колокольчик, купену недавно стали вырощивотъ любители-цветоводы, тогда как пионы, розы, хризантемы, ирисы, лилии вошли в культуру более тысячи лет назад. Человек вывел тысячи сортов этих растений. Преобладающее большинство комнатных растений — представители дикорастущих из разных регионов Земли. Отечественный ученый — ботаник и педо-гог Николай Михайлович Верзилин написал много интересных книг о растениях, живущих рядом с нами. Среди них наиболее известны «Путешествие с домашними ростениями» и «По следам Робинзона». Есть растения, которые обладают лечебным действием. Их иг-1ЮЛ1к1уют в медннмне и в ветеринарии (для лечения жин«т1ых). Такие растения на;}ын;1ют лека;н т~ eeuHttLHU (рис. 8). Лучшим средством лечения поврежденной кожи может служить промытый лист подорожника большого. Листья олтея и термопсиса используют для приготовления лекарство от кашля. Корни волериоиы и ландыша применяют в лечении заболеваний сердца. Многие из них, например календулу и валериану, специально выращивают на полях, т. е. они стали культурными растениями. 10 Дикораст\щие и кулыл'рные растения — богатый источник ра.пич ных прол>'Ктов питания и витаминов для человека, а также кормов л;и1 животных. Во всем мщх* растения исиолмукгг как строительный материал, приролмое сырье для химических и других предприятий. Причем культурные растения человек ныратинает и охраняет, а дик<»раст\|цие во.лобнон.ляк1тся сами. Люди активно нсполь.зук)т дикорастущие растения д,1Я своих гютреб-ностей, но недостаточно их охраняи1Т. В рез\'льтате многие дикорастущие сухешутные и мо|к кие раг1х*ния находятся на г(хши уничтожении. Значительно coKpuTitiacb в природе численность раннецветл|цих красивых «подснежников», таких как цикламси, галантус, тюльпан, печеночница, а<)онис. пион, сон-трапа. ,\ктивно вырубаются лерев1а1, исчезают леса. M.T.iii распашки мелиипых :1смель исче.чают степные |м-стения. 11оэтому охрана дикорастущих растений стала одной из важнейших задач нашего времсн»1. Вег растения — богатство Земли. Растит«*льный мир Ч|М‘зв1>1чайно |>азнообра.и-н. Срс-дн растений есть кулмурные и дикорастущие, лекарственные и декорагивные. Рагге-ния обра:1ук>т рдижчные жизненные (|юрмы (ле|Н‘вьм, куп-арники. кустарнички, травы), которые отличаются друг от друга внешним об-* ликом. Все вместе они представляют многообразие раститс'льного j мира. 1. На.зовитс известные вам лпс1рстиениые рас гения. 2. К;1к ОТЛИЧИТ11 бе(х*зу от тополя, а шиповник от подорожника? 3.11очему надо беречь и охраня iii дикорастущие растения? 4. Уда.лось ли вам посадить и вырастить каксн*-либ<» растение? Разнообразие растений. Особенности внешнего строения растений Мир растений ог|к>мен и удиви телен. Знакомстве^с ним не ограничивается тольк<> изучением жизненных с|)орм или культурных и дикорастущих растений. Важно знать, как различаются растения по стрюению. размножению, какова их роль в жизни нашей шзанеты. Рассмотрим (>алн<м>б-разие растений по строению их тела. II Рис. 9. Морские 1И1ло|)1>сли; 1 — ллмипарнк японская; 3 — унлария пгрис гоналрси 1ая: 'i — филофор;! жилкпплтля Почки Рис. 10. Всгстатиннос ггло растения Среди растений есть такие, тело которых не имеет отдельных органов (от грсч. органон— «орудие», «инструтиент»). К ним принадлежат, например, водоросли (рис. 9). Растения, тело которых обра-ювано разными органами (прежде всего стеблями с листьями). называют высшими растениями или листостебельными. К ним относятся мхи. папоротники, хвощи, плауны, семенные растения. Орган — это часть организма растения, вы-|1олняк>111ая в нем определенную функцию и имеющая особое строение. Органы растений. У растений обычно различают 1>рганы, выполняющие функции питания и функции размножения. Органы растения, выполняющие функции питания, роста и обмена веществ с окружаи>-щей средой, называют вегетатившими (от лат. вегетабилис — «растительный»). Все вместе они образуют вегетативное тело растения. Высшие растения имея1т два важных органа — корень и побег, с помощью которых растение осваивает две разные среды — почвенную и воздушную (рис. 10), извлекая из них необходимые для жизни вещества. I Корень и побег — главные вегетативные ор- ганы растения. Общее строение растения можно выразить схемой (см. ниже). Органы растения -Побег -Корень -С^тебель —Листья — Почки Побег — это орган, состоящий из стебля, листьев и почек. Вот почему побег можно рассматривать как особую систему, состоя1цую из от- 12 дельных, но взаимосвязанных частей. Хотя стебель, листья и почки — это части побега, их часто тоже называют органами растения. С помощью вегетативных органов растения могут осуществляп. вегетативное ралмножение. Некоторые растения имеют на побегах специальные образования, в которых развиваются скгобые мелкие клетки — споры, с помощью которых растении (например, папоро'гники) размножаются и расселяются по земной поверхности. Кроме веге'гативных органов растения имеют специальные органы, служащие для полового размножения. Их называют генеративными органами (от лат. генераре— «рожать», «производить»). К генеративным органам относят цветок, обр>азующийся из него плод и заключенные в нем семена. В генеративных органах развиваются ос(^бые половые клетки (мужские и женские), или гаметы. Мужские гаметы формируются в пыльце, развивающейся в тычинках цветка, а женские гаметы — в завязи псч тика цщгтка. После опыления и оплодотво|х*ния на месте цветка об{>а:1уется плод с семенами. Семенные и споровые растения. Растения, образуницие семена. назыв;|-ются семенными. Семенные растения, образующие цветки, называются цветковыми (рис. 11). 2 Рис. II. Цветковые рагтения: 1 — яблоня; 2 — астра тбридная; 3 — .’•тшольция (калифорнийский мак); 4 — нивяник обыкновенный 13 серели семейных растений широко распространены хвойные растения. Хвойными их называют потому, что к отличие от других растений их листья (хвоинки) имектт форму иглы. Эти растения, образуют семена, но совсем не имеют цветков (рис. 12). К ним относятся, например, сосна, е.ть, лиственница. кипарис. У них семена развиваются не в плодах, а в шишках, и семена лежат на че-шуях шишек открыто, голо. Такие растения называют голосеменными. Рис. 12. Кл1. енропсйская т Хвойные — очень древние ростения. Они появились но сотни миллионов лет раньше цветковых растений, имеют большое водоохранное и ландшафтное значение, о также служат источником древесины Из семян многих хвойных добывают мосло Большинство из них — высокие деревья, редко кустарники. Например, некоторые ели вырастают до 90 м в высоту и живут до 500 лет. Из хвойных наиболее многочисленны представители рода сосна. Их высота может достигать 40 м. Как и ели, сосиы живут до 500 лет. Один вид — сосна остистая — относится к наиболее долгоживущим деревьям. Полагают, что возраст некоторых из ныне живущих экземпляров 4900 лет. К хвойным относится кедр ливанский (рис. 1 3), произрастающий в Ливане, Израиле, Сирии, Турции, Северной Африке. Живет более 1000 лет. К настоящему времени кедр почти полностью уничтожен людьми и сохранился главным образом в культурных посадках как декоративное ростение и в ботанических содах. Он занесен в Кросную книгу МСОП (Международного союза охраны природы и природных ресурсов). Многообразие растений нашей планеты велико. Имеются п(>елстапн-гелн. которые ра.змножак)Тгя не семенами, а с помощью спор. Споры (от грггч. спора — «сеяние», «посей») — очень мелкие особые К.ЧГТКИ, едва различимые невооруженным глазом, шаргюбразные или пнальные. Они очень легкие, суховатые, разносятся потоками воздуха и воды на значительные расстояния. Попав н благоприятные условия, споры прорастают и образуют новые растения, на которых развиван>т-си гаметы. Опорами ра:1мн<1жакт'я и расселяются мхи. папоротники, хвощи н плауны (рис. 14). Растения, размножающиеся спорами, называют споровыми. U Рис. 13. Кслр ЛИШ1НС К11Й Рис. 14. IlaiiupuniitK— высшее споровис растение. В «руте — ocMnamtUHecii споры (г) Ск'мснныг н спороныг растения — эт<1 представители ца^ктва растений. Все они — зеленые растения, так как в их клетках содержится хлорофилл. Благодаря х^юрофиллу растения способны на свету синтезировать органические вещества и выделять кислорюд. ;^ой способностью определяется огромное значение растений для жизни на нашей планете. Лобораториоя работа № 1 Тема. Знакомство с внешним cnpiKTHiieM цвеч ковоп) и спорового раст ения. Цель: ознакомиты'я с внешним строением цветкового и спороноп> растения. Оборудование и материалы I. Луна ручная, микроскоп, препаровальная игла, нредметиое стекло, белый лист бумаги. 2. Растения пастушья сл'мка и папоротник, се.чена любого растения (напри.мер, редиса). Ход работы Задание 1. Знакомство с цветковым растением 1. Рассмотрите цветковое растение. 2. Найдите у него корень и побег, определите их ра.тмеры и зарисуйте их форму. 3. Определите, где находятся цветки и плоды. 4. Рассмотрите цветок, отметьте его окраску и размеры. 15 5. Рас смотрите плоды, определите их количество. 6. Сделайте выводы. Задание 2. Знакомство со споровым растением 1. Рассмотрите растение и лист папоротника. 2. Н;1Йдите на нижней поверхности листа коричневые бугорки. 3. Потрясите слегка лист папоротника над листом б^пааги. Споры вы-сыпятся. 4. Рассмотрите споры под лупой и под микроскопом. Зарисуйте их. 5. Сравните размеры спор и семян. 6. Сделайте вывод. Мир растений разнообразен. Растения различаются по прюисхожде-нию (дикорастущие и к)'льтурные), по длительности жизни (однолетние и многолетние), по внешнему облику (жизненные фор.чы), по особенностям органов размножения (семенные и споровые), по сложности строения тела (высшие и низшие) и по ра.змерам тела. Ьльшинство из них имеет .зеленый цве'г. Благодаря наличию хлорофилла все они спосчзбны на свету обра.зоныназз» оршнические вещества и выделять кислор<>л. Все растения — организмы. 1.11а.зовите вегетативные органы яблони и ели. 2. Приведите примеры .знакомых вам высших растений. S. Какие споровые растения вы встречали в природе? Растение — живой организм Ростение — живав система. Все произрастающие на Земле растения — живые организмы. Как организмы они способны питаться, дышать, осуществлять обмен веществ, удалять ненузкные вещества. раз.множаться. расти, развиваться, в.заимодействовать с окружаюи(ей средой и реагиро-№1ть на изменения среды. , 1:)ти процессы в организме осуществляются благодаря функциониро-в:1нию (от лат. функция — «работа») соответствующих органов. Группа органон образует систему, в которой все органы. выпо.зняк>щие свои функнии, взаимосвязаны .между собой и раб<1тают согласованно, дополняя друг друга. В.заимосвязанная работа органов системы обеспечивает 16 жизнь растения как единого организма, как особой живой системы — био-системы (от греч. биос — «жизнь»). Нарушение работы одного из органов орпи1ИЗма может привести к нарушению деятельности остальных его органов. Если корни не будут обеспечивать поглощение из почвы воды с растворенными в ней минеральными веществами, то все растение .завянет. Если зеленые листы# побега не смогут образовывать достаточного количества питательных веществ. то растение не зацветет, не образует плодов и семян. У организма отделить работу одного органа от другого невозможно, так как все они тесно связаны между собой. Процессы жизнедеятельности растения. Процессы, протекаю1ЦИС в организме и обеспечивающие ему вткшожность существования, называются жи:тебеятелъностью. Жизнсдеятсльнехть организма обеспечивается работой и в.заимодействием систем еп» сфганов. В iipoiu'cce питомия организм поглощаез' из внешней среды необходимые ему вещества, усваивает их. благодаря чему живет и увеличивается в размерах. Растения в процессе питания поглощают из почвы воду и растворенные минера.зьные вещества, а из воздуха — углекислый газ. из которых с помощью .знергии света образуют органические вещества и исполь.зук>т их для 1шстросния своего тела, роста и развития. В процессе дыхания растительный opi'aimaM (кущсствляет газообмен: потребляет кислород. Мри зтом выделяется углекислый газ и пары воды. Югждому ор1анизму свойствен обмен веществ. При атом превращения веществ (поступивших в процессе питания и дыхания), протекающие в организме, обеспечивают его жизнедеятельность и постоянную связь с окружающей с|к*дой. Образовавшиеся в атом п|юцсссе ненужные вевщетва удаляются к окружающую среду, т. е. выделяются. Ок;иавшись в благг^приятных условиях и достигнуз определенного возраста, растения начинают рахшюжаться, т. е. увеличивать количество особей. Размножение присуще всем живым организмам, но оно реализуется только в благоприятных для жизни условиях. Растение в течение всей жизни увеличивается в размерах, т. е. растет, и приобретает новые свойства — развивается. У разных росгений развитие протекает с различной скоростью. У однолетников оно совершается достаточно быстро. Например, посеянные в опреле остры зацветают в августе, через 90 дней после посева. Тюльпаны, нарциссы (рис. 15), крокусы, дикорастущие луки, лилии при вырощивонии из семян разовьют 17 •/ Риг, 15. Ubcts'iiuic расгсиня: 1 — нарциссы; 2 — канлык сиГ|ирский: 3 — н|)1)у1сски: •/ — пильнаны цветоносные побеги не менее чем через 5-6 лет. Еще более длительный срок (10-30 лет) для этого требуется древесным и куоормиковым растениям. Ргк-т н paiiHHTitc рас1Ч'иия, так же как питание, дыхание, обмен ве-щеггв, раамиожс1Шс, зависят от условии окружающей ср>еды. При неблагоприятных условиях растение ра.1внвается меллеиио и плохо растет, а при благоприятных ра.твивается и растет быст|>о. ^->то свидетелы'твует о том, что растение, как все opraiiiiaMiii, реагирует на и.тмеиения условий окружающей среды и его жизнедеятельность зависит от них. Организм — жи№1я система (биосистема). Жизнь растительного организма aiiBHCHT от слаженной работы его органов и от условий, в кото-()ых обитает растение. Основные процессы жизнедсятелыихти растения как живого организма: питание, дыхание, ныде.ление. размно- ' жение, обмен веществ, рост и рзвитне. 1. Почему мы считаем растение живы.м организмом? 2. Приведите пример .зависимости жизнедеятельности растения от изменения условий окружающей среды. 18 S. Какие neiueiTBa потрсПляет растение и процессе питания? 4. От каких условий зависит 6«1лее быстрый рост растения? Условия жизни растений Среды жизни растений. I ia 3csLie различают чспирс среды жизни организмов; водную. iiaaeMiio-BoaoviumTo, почвеитю и органиэмениую (см. рис. 19 на с. 23). Все эти среды нололнены живыми организмами: в водной среде обитают водоросли (ламинария, фукус) и водные растения (ку'втинка, элодея); в нажмно-воздушиой среде живут все сухопутные растения — деревья, кустарники и травы: « почвенной — находятся п|и>-раезаютие семена, размещаются корни на.к*мных растений; ор/ани.ш как среду обитания населякп' паразитические рас тения (повилика, .заразиха, омела). В течение евт-й жи.зни растения шнтоянно в.чаимодейгтн\’ют с окружающей средой. Они способны жить только там. где находят блатпри-ятные условия для жизни; .гтя питания и размножения, роста и развития. Если нужных растениям условиГ! нет. то они в ;зтой среде жип. нс могут. Поэтому че^зовек должен бережно относиться как к растениям, так и к окружающей их среде. Действие факторов среды на растения. Условия окружающей среды, от кстгорых .зависит жизнь организма, па.31>1вают факторами cftedht. Д;1я жизни растений, как и всех других организмов, необходима вода. Ее исасывакгг корни. Вместе с водой в растение п<нту11аи>т раст1и>|х‘н-ные в ней мине/нинные вещества, исполкзуе.мые |истением для питания, испарения и построения своею тела. В зимнее время для раезенин паших широз' нужен r/nv. Он укрьныст почну, корни и мелкие растения, защнищя их от сильных морозов. Незаменимым дли растения факто|я»м среды яв.ляется свет. Только с использованием света зеленые растения способны образовывать органические вещества. Вот почему от света зависит жизнь любого зеленого растения. Важное условие жизни растений — температура. Растение реагирует на температу”ру воздутса. воды и почвы. Болыши1Ство растений не пер>еио-сят очень низкие температуры. Поэтому температурный фактор обусловливает распределение растений но Земле: теплолюбивые произрастают в районах с жарким климатом, холодостойкие — в умеренно холодных зонах. Теплолюбивые растения ведут активную жизнь тезлько при темпера- 19 ту|)с не выше 50 *С. а холодсхггойкие — при температуре не ниже 0 *С. Растения хорюшо развиваются, если температура почвы ниже температуры 11о:1духа. и лу'чше, ес-ти в ночное время прохладнее, чем днем. Во.к)ух — также важный фактор для растений. Из него растения полу-чан>т кислород лля дыхания и утлекислый газ, необходимый для их питания. Поатому растению, как всем организмам, постс^янно нужен чистый ж>:1лух. Имеет значение для растений и ветер. Он пер>емешивает воздух и приносит растениям новые потоки с кислородо.м и углекислым газом. Петром разносятся семена и плоды многих растений. Ветер же приносит дождевые облака, охлаждает растения и почву, на которой они растут. Однако очень сильный ветер (ураган) ломает стволы и ветви деревьев, вырывает их с корнем. Экологические факторы. Итак, свет, вода, снег, ветер, воздутс, минс--р^шьные вещества, температура — все это ^мкторы неживой природы, но они имеют большое значение для жизни растений. Их называкгт абиотическими факторами (от греч. а — «не», биос — -живое»), В жизни растений большую роль играют также факторы живой природы: животные, грибы, сами растения, бактерии. Они носят название биотически.1 факто[юн. Пчелы, пе|К'летая с цветка на цветок, собирают себе пищу — сла.,даий нектар и пыльцу, по при этом они переносят пыльцу с одного растения на дру|Ч)е, т. с. ошаляют цветки, после чего начинают развиваться плоды и семена (рис. 16, Л). Животные поедают у растений семена, плоды, лиггья, кору и другие части (рис. 16, К). 0 В природе есть растения, которые питаются органическими веществами других живых растений. Их называют растениями-паразитами Забирая питательные вещества у растения-хозяина, поразитическое ростение затрудняет его рост Рис. 16. Биотические факторы в жизни растений: А — шмель опыляет одуванчик: К — гусеница поедает листья 20 и развитие. Например, повилика паразитирует на клевере, льне, хмеле. Своим бесцветным, нитевидным и длинным стеблем растение-паразит обвивается вокруг растения-хозяина, образует присоски, которыми глубоко внедряется в его тело. Отсасывая таким образом вещества, повилика задерживает рост и развитие своего хозяина, ослабляет и нередко вызывает его гибель (рис 17]. Рис. 17. Повилика через присоски поглощает питательные нещестпа f астения-хо.зяина Жи.зиь растений зависит от влияния многих факторов живой и неживой природы. Одни из них б.1агоприятны для растения, другие вредны. Живя в природе, растения постоянно взаз1модействуют с дрлтими расте ниями, животными, грибами, бактериями и условиями неживой природы. O'leiib сильно растения зависят от человека. Влияние человека как фак тора среды называют аитропогеиигям фактором (от греч. антропо — «че ловск». генос — «рождение-), т. е. порождешшм человеком. Отношения организмов между собой и с окр>’жаю1цей средой изуча ет Hayia экология (от греч. экое — -дом», «жилище», «родина», «среда»: логос — «понятие», «учение»). Все факторы среды, оказываннцие в.1ияние на организмы, называют экологическими факторами (рис. 18). Окружакицая среда Ж 1 2 3 ис. 18. Жизнь растений определяют зкологическне факторы: 1 — биотические: — антрюпогенпые; 3 — абиотические Вз;»нмодейстиуя с экологическими факторами, растения всегда реагируют на них. При благоприятном действии факторов у растений активнее идут процессы жизнедеятельности, они лучше растут и ра.звиваются. ВоздеГктвне неблагоприятных факторов может прнвегти даже к гибели patTeiHiM. Следовательно, человек д<1лжен следить за тем, чтобы и отдельные растения, и все мн<»г<и>бразие растительного ми(>а имели хорошие условия. обеспечивающие им жизнь, развитие и размножение. Лбиотические, биотические и антропогенные факторы окружающей среды являются условиями, с которыми вааимодейстнучт организм растения it течение всей пюей жизни. 1^илнчак»т четыре* с|х*ды жизни растений; водную, на.земно-во.-едутпную. почвенную и организменную. 1. Какую роль в жизни растения (например, одува11чикд или подо-рюжника) играет вода.' 2. Почему нрелстав1ггели жаркого тропического пояса Зе-мли (фикус, монггера, кактус) мот* расги в наших домах в условиях уме*-|х*нно х<1Лодного 1Н1Яса? 3. Подумай те, каким образом деяттльность че*ловека влияет на жизнь растений. Приведите примеры. Ю»к назыи;(ют такех* н.1ияние сре*-ды на растения? Четыре среды жизни на Земле Среды, обеспечивающие возможность жизни организмов, разнообразны. На нашей п.лапете имеются четыре разные среды жизни: водная, ||аземио-ио:щу>||ная, почвенная и оргаиизмеииая. т. е. среда жи.иш пара-;жтов (рис. 19). Водная среда. Водная срс'да жизни может быть с мо|м кой или |хчной. г текучей или стоячей водой. В во.тах естественных кодос'мон (океаны, моря, реки, <»зера) содержатся различные ммнсралы1ые с<»ли. ио мало кислорода и солнечного света. В толще океана, на лис* глубокого озера всегда полумрак 1ыи совсем тс-мно. Раггения в ;-*той < |х-де могут расти лишь на сравнительно небольшой глубине, только r.iM, куда проникает свет. Темпера*тура в водной среде м;»ло меняется в тс*чс*иие суток и сезо ИОВ, причем она всегда п.1юсовая (-*-4 ...-*•25 *С). 22 ■ "Тт'- -X 1 v У Риг. 19. Чгтырг грглы жилни на :1омлс: 1 — пплиля; 2 — ii.i.ieMHo-iu)X‘t\'itiii;ui; 3 — |1очнгииан; -/ — оргаинамсмиая В таких условиях приспособились жить волоросли и очень иемиогие высшие расл'еиия. Наземно-воздушная среда. В этой с|зеде жизни произрастают почти все высшие растения. Здесь находятся леса, луга, степи. гундр1а, c;ui»i и поля. Иазсмно-1мхздушная С|я;да х;1{зактеризусчхя обилием во:|духа. В этой среде много света, но в разн1>1х местах отмечаются очень большие колебания температуры и влажнекти в зависимехтн от се.зона, времени суток и геогра<{)ическоп) положения территории. 1х)лыную |Н1ль играет ветер. Природные условия наземно-воздушной ср>еды разнообразны. Потому и жизнь растений в этой среде протекает неодинаково. Одни живут на ярко освещенных местах, другие в тени; одни обитают на солоноватых почвах, другие — но кислых. Они растут в низинах или на холмах, на склонах гор, около рек, озер, на поберюжьях морей, среди скол или на плодородных степных просторах. Таким рознооброзием мест обитания растений в наземно-воздушной среде определяется множество их форм. Почвенная среда. Почва — это поверхностный плодородный слой суши. Эта среда образовалась из смеси минеральных веществ при распа..'К‘ горных пород и органических веществ (перегноя) в результате разложения растительных и животных остатков. т 23 Здесь обитают многочисленные мельчайшие водоросли, находятся семена и споры разных растений, размещаются корни наземных растений. В почве также жив\т многочисленные бактерии, мелкие животные и грибы. Организменная среда, ^га среда предстаалеиа организмом-хозяином, кт орый питаз'ельными веществалш своего тела обеспечивает существование живущих в нем паразитов. Так, на ветвях яблони, груши, клена, сосны на|к1знтирует омела белая, на стеблях хмеля и многих трав — повилика, а на корнях подсолнечника поселяется паразитическое растение заразиха. Отсасывая соки подсолнечника, эароэиха истощает его, сама же успешно развивается и образует много семян. При прорастонии растения-паразиты снова поселяются на растении-хоэяине. Подсолнечник — это среда жизни для заразихи, т. е. организм-хозяин является средой жизни для паразита. I Растения способны жить лишь в той среде, к условиям коттзрой они приспособлены. Жизнь растений в природе обусловлена комплексом экологических факторов окр\'жаюии*й их среды. Если растения не имеют приспособлений к жизни в этих условиях, они погибают. Человек часто создает необходимые условия для жизни растений при их выращивании. Жизнь культурных растений находится под защитой человеко Он добавляет недостающую в окружающей среде воду при поливе, удаляет сорняки, вредителей и паразитов при прополке, рыхлит почву, вносит удобрения Прекращение ухода за культурными ростениями обычно приводит к их гибели Дикорастущие ростения такого ухода не получают. Их жизнь в природе всецело зависит от условий окружающей среды. Если они произростают в определенном месте. значит, имеют свойства (приспособления), обеспечивающие им выживание в втой среде. На .Земле сущестиуют четыре среды жизни организмов; водная, назем по-поздушпая, почвенная и оргапизмепщш. К;1ж;1ая среда характеризуется особьпаи условиями. Растения произрастают во в< ех четырех средах жизни. Л 1. в какой среде жизни произрастак»т растения? 2. Как вы думаете, почему в морях и океанах растения не п(Х'еляк>тся на их дне, как в реках.^ 3. В чем особенности жизни дикорастущих и кулы7рмых растений? 24 Проверьте себя. Что вы узиоли, познакомившись с растеии«мм? Отьетьте но вопросы. 1 •. Что такое царство растений? 2*. В чем проявляется многообразие растений? 3. Какие четыре среды жи.1ни есть на Земле? 4. Какие условия необ.чодимы растениям для их жизни? 5. Какие растения относятся к споровым? 6. Какие растения наз1>1вают цветковыми? 7. Из каких частей состоит растение? 8. Какие растения называют высшими? 9. Какие растения относят к семенным? 10. Все лн семенные растения на:1ынают цветковыми? Подумойтв! 1. П<1чему наука о растениях — часть биологии? 2. Почему растения относятся к живой природе? Какие утверждения верны? 1.1к)таника — важная часть .знаний о живой природе*. 2. Биология — на>ка, иэ\''1ающая разнообразие и особенности живой природы. 3. Растения нужно и.зучать, чтобы нолимтаты я их дарами. 4. Общий пнешний вид растений называют жизненной формой. 5. Лекарственные растения — те, которые человек выращивает для приготовления лека{хтв. 6. Все культурные и дикорастущие растения — богатство нашей планеты. 7. Все растения ра.зделяются на семенные и споровые. 8. Растения, размножающиес я снора.ми. называют споровыми. 9. Растение — живой организм. 10. Высшие растения — это цветковые растения. 11. Обмен веществ происходит у всех организмов. 12. На Земле имеются четыре среды жизни. 13*. Одно и то же растение может жит1> в любой среде жизни. 14*. Водоросли обитают тсыько в водной среде жизни. 15*. Растения способны жить лишь в той среде, к условиям К{Л'о(к>й они приспособлены. 25 Дополните фразы, еыбрае правильный ответ. 1. К органам растений, осуществляющим вегетативное раумиожение, отискятся: а) семена: б) цветок; в) псзбег. 2. Паука ботаника изу'част; а) псе живые организмы; б) растения: в) грибы. 3. Наука, изучающая отношения живых организмов между собой и с окружающей средой, называется: а) биологией; б) ботаникой: в) экологией. Семенные растения, споровые растения, цветковые растения, жизненные формы растений, ботаника, биология, экология, организм, орган, биосистема*-, лкологиме-ские факторы, среды жизни организмов. 26 Глава 2 Клеточное строение растений Микроскоп и лупа — приборы для изучения строения растений Ксли ()азрс.тат1. KO|>eiib. лист, стебель, плод или семя, то можно \thi-деть внутреннее строение этих органон. Внутреннее строение pacTeiniii изучается с помощью ра.1личных унеличитель-иых приборов. Микроскоп позволяет рассматривать объекты при большом увеличении. Этой же цели слуокат и разные лупы. ( Лупа — самый простой увеличительный прибор. Главная чость ее — выпуклое стекло — линза, увеличивающая рассматриваемый объект в 2-5 роз. Некоторые лупы дают увеличение в 10-25 роз. Ручная лупа имеет ручку, другие — штативные лупы — могут быть закреплены в специальном штсггиве. Микроскоп (от греч. микро — «малый», скоп — «смотрю») — сложный прибор, дающий увеличение в десятки, сотни и доже тысячи раз (рис. 20). Чтобы увидеть строение рассматриваемого объекта, надо приготовить очень тонкий срез. Использование микроскопа в 1600 г. стало событием огромной важности — появилась возможность увидеть мир микроскопических организмов, не видимых ранее человеческим глазом. Нидерландский нотурюлист Антони ваи Левенгук широко применял его для наблюдения микроскопических организмов. Итальянский ученый-биолог и врач Марчелло Мальпиги и английский ученый-ботоник и анатом Неемия Грю не- Рнс. 20. Микроскоп; 1 — |нтат1ш: 2 — оку-тяр; 3 — впит; 4 — тубус; 5 — объектив; 6 — столик; 7 — расс.матривасмый предмет, if — зеркало 27 101ИСИМ0 др/r от друга с помощью микроскопа провели в 1671 г. подробное исследование внутреннего строения растений и их органов. Для рассмотрения под микроскопом припгго^якгг микропрепарат научаемого растения. Для этот делают тонкий срез ма.1енькой части растения и иомен^ают его на специальное стеклышко — предметное ("текло. Чтобы тонкий срез не высох, его кладут в кап.1ю воды и сверху накрывают покрооиым стеклом. Для определения увеличения микроскопа нужно знать, во сколько pa:i увеличивают окуляр и обектив. Например, если окуляр увеличивает и 10 раз, а объектив в 6 раз, то микроскоп дает увеличение рассматриваемого объекта в 60 раз (10 нужно умножить иа 6; 10X6* 60). Увеличение в 60 раз называют малым увеличением, а увеличение в 200-300 раз — большим. 1>лагодаря микроскопу установлено, чт(» все чатти растения с<тстоят из клеток. Клетки разнообра;1ны но форме и размерам, выполняют разные функции. Многие растения состоят из большого количества клеток, но есть растения, которые состоят только из одной каетки. И у тех и у других клез'ка — основная cmpyKmyjiHOH (строительная) есН4ница тела. От того, как живут клетки, зависит и жизнь растения. Лабораторная работа № 2* Тома. Приготовление микропренарата. Цвль: нау'читься готовить временные микропрепараты и работать с ними. Оборудование и материалы 1. Микроскоп, СК.1ЯПЮ1 с 1ЮДОЙ, стеклянная палочка или пипетка, препа-|М1в>1ЛМ1ая игла, предмттное стекло, гюкровнгх* стекло, марлевая салфетка (Н X 8 см), полиэтиленовая са.пфетка на рабочий стол (.SO X SO см), ра-«теиие .элодея. Ход роботы 1. Отделите один лист от побега элодеи. 2. Приготовьте микроп^к-парат листа элодеи. 3. Рассмотрите клетки листа элодеи под микроскош»м, 4.1)арисуйте в тетради форму клеток. 5. После просмотра промойте стекла и приведите в порядок инструменты. Для знакомства с клс'гками и их изучения используют увеличизельные приборы — микроскоп и различные лупы. Для рассмотрения обьекта готовят микропрепарат. 28 1. Что является главной частью )иеличнтелышх при6<1ров? 2. Как приготовить микропрепарат клеток плода, например яблони? 3. Приведите пример многоклеточного растения. Особенности растительной клетки Строение клетки. Клетка является основной структурнофункциональной единицей организма. Если рассмотреть К1етки под микроскопом, то можно ^нкдеть. что они имеют сложное строение. Назовем основные части клетки (рис. 21). (Снаружи клетка покрыта плотной клеточной стенкой, в К(л-орой имекггся более тонкие участки — поры. Под ней находится очень тонкая пленка — мембрана, покрывающая содержимое клетки -цитопла.зму, В цитоплазме есть полости — вакуоли, шполненнмс клеточным соком. В цс1ггре клетки или около клеточной стенки расположено плотное 14'льце — яд|>о с ядрышком. ()т цитоплазмы яд(К1 отделено ядерной об<»лочкой. По всей цитопла.зме более или менее равномерно расп|Х‘делены очень .мелкие тельца — пластиды. Клеточная стенка придает клетке определенную форму и защищает ее содержимое. Она бесцветная, прозрачная и очень прочная. .Мембрана, покрываю1щи1 KicT'K)', называется клеточной (и.1и плазматической) мембраной. Она пропускает в клетку и выпускает из клетки вещества. Эта способность клеточной мембраны называется проницаемостью. Цитоплазма состоит из itctoco тягучеп) вещества, и котореш растшлагаются все другие части клетки. Она имеет особый химический сс»став. В ней протекакгг рах’1нчные биохимические tipoiieccbi, обеспечивакпцие жизнедеятельность клетки. В живой клетке цитс»-плазма постоянно движется, перетекает по всему объему клетки; она может увеличиваться в объеме. Ядро является очень важной частью юзет-ки. В нем находятся храиосомы, обеспечив;|-ющие передачу наследственных свойств клетки дочерни.м клетка.ч при делении. Ядро с ядрышком играет важную роль в жизнедеятельности клетки. 3 6 Рпс. 21. I’acTtireabit.'ui клетка; f — клеточная стенка: 2 — клеточная че.чбрана; 3 — пора; 4 — цитшыаами: 5 — вакуоль; 6 — х.1оро11ласты: 7 — ядро; 8 — ядсрн>1я оболочка; 9 — ядрышко 29 Вакуо.чь D клетках растительных организмов выполняег очеж. в;1ж-HVK) |)оль. 1к1ку'оли — это резерв\ары, <Угдслениыо пт цитоплазмы мембраной. И них содержится клеточный ct>K. на1сшливак>тся запасные iiirta-гельные lм•luec•rвil и щяьтукты жизнедеятельности, ненужные клетке. Kie-точпыы 1'пк — водянистая Ж1ьтк<»сть г растворенными в ней стисарами. ор|%1Ннческнмн кУ1слотами, минер;ыы1ымн солями. B;ikvo.iii напо.шяются клеточным соком в н|к>цессе всей жизни клетки. Но мерс* роста клетки мелкие вакуоли сливаются в одну большую (цет-ральную) вакуоль, с увеличением разме|к)в вак\оли унелнчив;1стся и размер клетки. Пластиды бышеил бесцветными, но чаше они окрашены в .le.ieiiiaii или красно-оранжевый цвет. От окраски пластид зависит окраска клетки и органов растения. Зеленый цвет растений обусловлен присутствием в их клетках зеленых пластид. Их наз1йвают дгло/>оп.тастал«а< (от греч. \ 114мм — «зеленый», п.'шстос— -обра-зуниций», «вы.лепленный»). Зеленый цвет хлоропласты получают бла1ч>д;|ря особому .ееленому ве-щеч тиу — хлорофиллу (от г|>е*ч. хло/мм- — «зеленый», фи.ыон - -лист»). <■ помощью хло|>офмлла клетки растений улавливают знергию солнс'Ч-ных лучей и образуют органические вечцечтва (в виде сахаров). Ьегцветные 1ыастилы называют icuKon.iormauu (в них отк.л;|ДЫВ;1-нггся :кн1асные питателы1ые вешества: крахмал, иас.та и белок, а красно-о|кшжевые пластиды (в цветках, п.'юлах) ~ лромотасггисчи. II 1алнчие хло|Я)пластов. крупной luiKyo.iii и клеточной стенки — отличительная особенность клеток растений. 1*;1аные клетки растительного организма рахтичаются по р:1змерам, форме н функциям. Многообра;»ие типов клеток появилось в рапител»г ном мире в ходе исторического п(я>цесса |)азки гия — эволюции (от лат. мшлмигшо — «развертывание»). Эволюцией называют п«х'тепенные изменения свойств органи.змов с течением .хттсльного времени. Размер клетки у высших растений обычно измеряется в микронах (микрон — тысячная доля миллиметра) — так они молы. Величино клеток чаще всего не превышает 15-60 микрон. Но есть и очень крупные клетки: у орбузо, лимона. апельсина, помидора взрослые наполненные соком клетки достигают больших розмеров и хорошо видны невооруженным глазом. В стебле льио. конопли, крапивы имеются узкие и очень длинные клетки (у льна — до 0.4 см. у крапивы до 0,8 см), но в поперечнике их размеры так молы, что различимы только под микроскопом. Ткани растений. Клетки с одинаковыми свойствами образуй>т у рагте-мий хорошо разлт1чимые группы. Одни группы клеток о6<ч псчцвак»т jmkt |кизч’ния, другие — питание, третьи — прюведение вепкчтв в opiamiaMe. 30 Группы клеток, сходных по стр<н*нию. функциям и нмеютих общее н|я>1и-хождеиие, называют тканями. У высших растений различают ткшн: образовательные, основные, покровные, проводящие, механические. Лобороторная робота № 3 Тема. Знакомство с клетка.ми растения. Цель: изучить стр»>04110 растительно»! клетки. Оборудование и материалы I. Лупа ручная, микроскоп, пшн^ет, препаровальная игла, предметное и покровное стскча, бинт. 2. Часть луковицы, плод томата (или арбуза). Ход роботы Задание 1. Рассматривание клеток томата (арбуза) 1. Пригот<»вьте мик^юнреиарат мякоти плода. Для .зтого от разрезанного томата (арбуза) отделите препаров;ыы1о»! иглой м;1ленькиГ| комочек мякоти 1ыода и положите его в каплю воды на предметное стекло. Ра< -правьте нрепнров^ьтьной мглой мякоть н капле воды и накройте покровным стеклом. 2. Рассмотрите микропрепарат под микроскопом. Па»тдите отдельные клетки. Рассмотрите »стетки при мало.м енеличении «10X6», а затем — при бол1|Июм «10X30». 3. Отметьте цвет ютетки. Поясните, поче.му ка1ьтя воды изметьта свой цвет и отчего .зто произоцыо. 4. С^|елайте щявод. Задание 2. Рассматривание кожицы лука 1. Приготовьте микропрепарат кожицы лука. Для этого с нижней поверхности чешуи лука пинцетом отделите и снимите прозрачнук» кожицу. Положите ее в каплю воды на предмстн<к* ггекло. Расправьте препаро-ва^тьной игло»'! и HaKpoilTe покровным сгеклом. 2. Рассмогрите мик|юи|ХЧ1арат под микроскопом. Найдите (угдельные клетки. Рассмот[}ите 1слетки при малом увс'лнчении, а з;!тем — при большом. 3. Зарисуз!те в тетради клетки кожицы лука. 4. (Сделайте вывод. I Основные части раститсл1.ной юлстки: клеточная стенка, цитоплазма , с пластида.ми, ядро и вакуоли. Наличие хлоропластов, содержащих зеленый пигмент хлорофилл, — признак всех п{>елставителей царства растений. Из клеток состоят ткани, все органы растения. Клетка — основная структурная единица любогс» организма, обладаюн^ая всеми I признаками живого. 31 1. Мазоните осжжные части клет1си. 2. В каких частях клетки отк,чадывакггся опасные питательные вещества? 3. Укаж»гге отличительные особенности строения растительной клетки. Жизнедеятельность клетки Основные процессы в клетке. Клетка питается, дышит, реагирует на воздействие ннептей среды, выделяет неиуткные ей вещества, размножается, т. е. живет. Одно и.з важных проявлений жизнедеятельности клетки — движение. цитопла:1МЫ. Благодаря движению цитоплазмы ко всем частям ючетки доставляются нужные ей вещества и удаляются и ва-к\оли вещества, выработанные клеткой (ненужные ей), и запасные вещества — на хранение. Движение цитоплазмы можно наблюдать под микроскопом в клетках листа элодеи. Элодея — водное цветковое растение стоячих и проточных водоемов Ее часто выращивают в аквариумах. Чтобы увидеть движение цитоплазмы, надо приготовить препарат с живыми клетками и рассмотреть при увеличении в 300 раз. Для этого окуляр микроскопа должен иметь 20-кратное увеличение, о объектив — 15-кратное (20| 15 ■ 300). Зеленые пластиды клеток листо элодеи, перемещаясь вместе с цитоплазмой, позволяют увидеть медленное движение бесцветной цитоплазмы. Движение цитоплазмы может замедляться или ускоряться под воздействием экологических факторов окружоющей среды — света, температуры, снабжения кислородом, водой. Если зеленый лист элодеи подсветить ярким светом или положить в слегка подогретую коплю воды, то цитоплазма в клетках такого листа будет двигаться быстрее. И но-оборот, при охлаждении листа скорость движения цитоплазмы замедляется. В этом проявляется реакция живых клеток растения но изменение условий среды обитания. Питание кяетки происходит в рс.зультате целого ряда сложных химических реакций. В ходе этих реакций неорганические вещества, поступившие в клетку из внешней среды (углекислый газ, мииера;1Ы<ые соли, вода), преобра-зуются в органические и входят в состав тела самой клетки в виде белков, сахаров, жиров, масел, азотных и фосфорных соединений. Дыхание клетки — тоже сложный процесс химичтч ких р<*акций, да-югцих клетке энергию. При этом раз^чагается (окисляется) органическое вещество, поглощается кислоро.ч п выделяется углекислый га.з. Жиютя клетка растет, ч'. е, увеличивается и размерах. Рткт обеспе-чиваечея ув1'личеии<-м оГтм-мл цитопла.тмы, вакуоли и расч'яжением юче-точиой стенки (рис. 2‘2). 32 Обмен веществ. Все эти сложные процессы жизнедеятельности (питание, дыхание и др.) происходят в отдельных частях клетки. Вещества, обра-зовавишеся при этом, во время движения цитоплазмы соединяются с другими веществами, вновь распадаются, становятся иными, обеспечивая клетку энергией, необходимой для жизни. Такие процессы образования веществ и их расщепления в клетке называются обменом веществ. Обмен веществ клетки происходит в цитоплазме с участием всех ее компонентов. I Обмен веществ — главное прояв.1ение жизнедеятельности клетки и всегч) организма. © © Vsi, Рис. 22. Рскт клетки путем растяжения оболочки В процессе обмена веществ одни оброэо-вовшиеся продукты используются клеткой но построение ее тело. Другие окоэывоются ненужными клетке (их называют конечными продуктами обмена веществ), и она их выделяет во внешнюю среду или в вакуоль. Вещества поступают в клетку и удаляются из нее благодаря тому, что ее клеточная стенка обладает проницаемостью. Моего вещества, образовавшиеся в процессе обмена, откладываются в виде запасных питательных веществ. Их клетка использует позже, особенно в случае недостаточного питания. Размножение клетки. Важнейшн.м прицессом жизмедеятелышети клетки является се способность к делению — так клетка реимиожаетпея. Деление клетки — сложный процесс, состоящий из ряда этапов, последовательно идущих один за другим. Главную роль в нем играют события, происходящие в ядре. Наследственный материал (хромосомы) удваивается и разделяется на две одинаковые части, которые расходятся к прютивоположным концам клетки. Затем идет разделение цитоплазмы. В итоге из одной материнской клетки образуются две подобные ей дочерние клетки (рис. 28). н Рис. 2S. /liMemic клетки 3 lilBibiraib* It в.I 33 Деление — это процесс размножения клетки, т. с. процесс увеличения числа клеток. т Продолжительность деления клетки у разных организмов занимает 1-2 ч (иногда 24 ч). Дочерние клетки повторяют свойства бывшей материнской клетки. Спустя некоторое время обе дочерние клетки, достигнув размеров и состояния зрелых клеток, сново разделятся на две дочерние. Путем деления клеток образуются различные ткани растения. Благо-д;тря делению клеток и их растяжению осуществляется рост всего растения. Растения в отличие от других живых существ растут всю жизнь. Отсюда и происходит их название — «растения». В«) всех живых клетках, различающихся по форме, размерам, функциям, идут сходные процессы: шггание, дыхание, выделение, обмен веществ, рост, развитие и деление (ра.з.множение) кзетки. 1. Поясните, какие процессы жизнедеятельности клетки можно наблюдать под микроскопом. 2. Как вы думаез'е, можно ли пи внешнему виду расзения опреде.1ить состояние процессов жизнедеятельности его клеток? 3. Какое значение имеет обмен веществ? Ткани растений и их виды У первых организмов Земли все ктетки были почти одинаковыми. Позднее noBBibitiCb водоросли, мхи. хвощи, папоротники. У этих растений клетки имеют специфическое строение. Поэтому можно достаточно точно определить, растениям какой группы они принадлежат. Однако общее строение клетки у всех раетший примерно одинаково. У высших растений клетки в ре.зультате деления образуют целые группы клеток — ткани. В них находятся клетки, сходные по стюему гтроению и значению в жизни растения. В некоторых тканях клетки лежат очень плотно Л})уг к другу, в других — piiixao. Пргзмсжутки, образующиеся между кзетками, называют.«#?.»гклеточмыд/ пространством (или межклетниками). Пе только клетки, но и межклетн11ки входят в состав ткани. Рассмотрим особеннскти раазичных типов тканей растений. 34 Образо^ателкиая ткань состоит из клеток, которые способны делиться и течение всей жизни растения. Ю|етки здесь лежат очень близко друг к другу. Благодаря делению они образуют множество новых клеток, обеспечивая тем самым рост растения в длинл' и толщину. Появившиеся в ходе деления образовательных тканей клетки затем преобразуются в клетки других тканей растения. Осноаная ткань выполняет такие функщш в организме растения, как со.здание и накопление веществ. Например, в основной ткани находится пигмент хлорофилл, а значит, со.здается органическое вещество и запасается энергия солнечного излл'чения. Ткань, в кслюрой образуются (синтезируются) органические вещества, преимущественно находится в мякоти листа. Основные ткани, сгтециализирующиеся но эапосонии питательных веществ, широко представлены в семенах, о также в клубнях (картофеля), в луковицах и в других органах растений. V некоторых растений (нимфея, кубышка желтая) в основной ткани развиваются очень большие межклетники, заполненные воздухом. Токие ткани выполняют в организме функцию вентиляции, что очень важно для ростений, особенно я водной среде. Покровная ткань .защищас'г снаружи вес органы растения. Клетки покровной ткани могут быть плотно сомкнутыми между собой. Например, в кожице, котор;т покрывает лист1»я и мсхлодые побеги, эти клетки с очень тонк<»й п|>озрачиой клеточной стенкой легкг> пропускак>т солнечный свс*т в глубь растения. В корнях и стеблях оболочки клеток покровной ткани другого вида — пртзбки — м<»гут опробковев;1ть. Покровная ткань защиищет растение от высыхания, перегрева и от механических повреждений. Проводящая ткань осуществляет пс|тедвижение растворенных iim"a-тсльных веществ по растению. У многих высших растений она представлена проводящими элементами (сосудами, трахеидами и ситовидными трубка.ми). В стенках п]х>водящз1х элементов есть поры и скво.зиые отверстия, облегчающие передвижение веществ от клетки к клез ке. Провиляпищ ткань образует в теле растения непрерывную разветвленную сеть, соединяющую все его органы в единую систему — от тончайших корешков до молодых побегов, почек и кончиков листа. Ученые считают, что возникновение тканей связано в истории Земли с выходом растений но сушу. Когда часть растения оказалась в воздушной среде, а другая чость (корневая) — в почве, появилась необходимость доставки воды 35 и минеральных солей от корней к листьям, о органических веществ — от листьев к корням. Ток в ходе эволюции растительного миро возникло два типа проводящих тканей — древесина и луб. По х^ревесине (по трохеидам и сосудам) вода с растворенными минерольными веществами поднимоется от корней к листьям — это водопроводящий, или восходящий, ток. По лубу (по ситовидным трубкам) образовавшиеся в зеленых листьях органические вещества поступают к корням и другим органам растения — это нисходящий ток. Механическая ткань образована клетками с очень прочными клеточными стенками. Благодаря ей растения могут противостоять большим механическим нагрузкам, например переносить раскачивание ствола порывами ветра. л/ЛЁЛ Механическая ткань обеспечивает большую твердость некоторым органом растения. Например, скорлупа грецкого ореха столь прочная, что ее в розмо-лотом виде используют как шлифовальный порошок для очистки металлических и каменных поверхностей. В стеблях некоторых растений (леи, крапива) механическая ткань состоит из длинных чостично одревесневших клеток. Они крепче стали. Столь при многократных изгибах ломается, а стебли растений способны тысячекратно в течение жизни раскочиватъся, сгибаться, каждый раз выпрямляться и не ламаться. Таким обра.юм, ткани рагтгнмй выполняют ра.хчнчные функиии. они т ио взаимолсчитнуют друг с другим, обеспечивая cyiuecriionamie и ра.т-витие ирганн.зма. РазпооГ)|)а:1ие тканей обуг.’1овлсно их рахтичными ф\т{кииями и особенностями клс*ток, пхо.яяигих в них. 1Л' Клетки обра.гуют ткани, которые формируют тело растения, придают ему упругость. <|и>рмируют защитные внешние пок(к)ны, обеспечивают поступление в организм питательных веществ, их передвижение и хранение. Клетки благодаря сшч'обнгяти образовывать ткани объединены в одно целое — организм. Жизнедсн гельность организма полностью зависит от жизнедеятельности его клеток. 1. Почему основная ткань зак иа.зывается? 2. Есть ли у старой сгкны и дуба образовательные ткани? S. Что может прои.зойти с растением, у которого Hapvineiia покровная ткань? Вспомните, нс наруша.чи ли вы се у растений. 4. Укажите главные функции основных тканей растений. 36 Проверьте себи. Что вы узнали из этой темы о ростениях? Подумайте! Какие части клетки самые главные? Какие утверждения верны? 1. Все растения состоят из клеток. 2. Цитоплазма — внутренняя среда клетки. 3. Все живые клетки растений имеют ядро. 4. Вакуоли — это пластиды клс-тки. 5. Клеточный сок — содержимое живой клетки. 6. Движение цитоплазмы обеспечивает жизнедеятелыюст!» клетки. 7. У разных растений в ктетках имеется набор разных пластид. 8. Хлорофилл находится в хлоропластах. 9. Образовательная ткань — это хлорофилл. 10. Клетки размножаются делением. 11*. Проводящая ткань — это сосуды, по которым вещества передвигаются только в одном направлении — от корней к листьям. 12*. Механическая ткань обеспечивает рост растения. 13*. Проводящая ткань образует в растении непрерывную сеть сосудов. 14*. Образовательная ткань имеется только у молодых растений. 15. Главный признак жизни клетки — обмен веществ. 16. Микропрепарат — это внутреннее строение клетки. 17. Микроскоп — прибор для изучения растений. 18. Лупа и микроскоп — увеличительные приборы. 19. Вакуоль в клетках всегда .занимает центральное место. Даполните фразы, правильна выбрав ответ. 1. Зеленый цвет растения обусловлен наличием в клетках: а) пластид; б) ядра; в) хлорофилла. 2. Клеточный сок находится; а) в цитоплазме; б) вакуоли; в) межклетнике. 9 Цитоплазма, ядро, клеточная стенка, клеточная мембрана, вакуоль, хлоропласты, хлорофилл, пластиды, ткань, обмен веществ, деление клетки, эволюция. 37 Глава 3 Органы цветковых растений Семя. Внешнее и янутреннее строение семени Роль семян ■ жизни растений. Среди семенных растений цветковые |ыпч.‘ния — наиболее ра.эпитые и сложные по строению и размножению представители царства растений. Цветковое растение начинает свою жи.знь с семени. Эти растения ра.змножаются семенами и расселяк»тся но ^к*мле с пимо1цьк) семян. Попав в благоприятные условия, семя прорастает. При зтом из семени вначале появляется корень, затем ма.1енький побег. Такое молодое Рис. 24. Омена и плоды некоторых растений: 1 — тыква: 2 — фасоль; 3 — мак; 4 — о|\|к‘ц: 5 — слива; 6 — яблоня; 7 — орхидея 38 растеньице, питающееся и развивающееся только за счет запасных питательных веществ семени, называют проростком. Спустя некоторое время у него развиваются облиственные побеги, а позже — цветки, плоды и семена. Иначе говоря, из семени вырастает новое растение, очень похожее на материнское. Семя — орган размножения и расселения растений. Рис. 25. Семя сейшельской пальмы и плоды кокосовоГ| пальмы В плодах может быть очень много семян, мало или одно. Например, у сливы, абрикоса, вишни имеется одно семя. У лимона, гороха, фасоли развивается несколько семян (5-10); у мака, львиного зева, огурца, дыни, тыквы — более 100 штук (рис. 24). Есть растения, у которых в плодах созревает несколько тысяч, доже миллионы семян Их семена ток малы (вес каждого достигает лишь тысячных долей миллиграмма], чте легко переносятся слабыми потоками воздуха. В природе есть растения, у которых семена огромны. Например, длина семени сейшельской пальмы может достигать 45-60 см, а масса — 20 кг (рис. 25). Строение семян. CHapvoKtt у семян имеется плотный покроъ — кожура (рис. 26). Она .защищает семя от поврежлепмн. высыхания, проникновения болезнетворных организ-мов. У одних растений семенная кожура плотная, но т(тнкая, у других она деревянистая, толстая и очень твердая (у сливы, миндаля, винограда и лр-)- На кожзре семени фасоли есть рубчик — след от места прикрепления семени к стенке п.<10да. Рядом с рубчиком находит ся маленькое отверстие — семявход. Через семявход внутрь семени проникает вода, после чего семя набутсает н прорастает. Внутри семени находится .зародыш нового растения. У одних растений (фасоль, тыква, яблоня и др.) зародыш круп- Рис. 26. Строение семян клкурузы (Л) и фасоли {Б)‘. 1 — кожура семени: 2 — ссмявхил; 3 — рубчик; 4 — зародыш; 5 — зародышевая почка; 6 — покровы плода зерновки; 7—зародышевый корень; 8 — зародышевьиг стебель; 9 — эндосперм; /асоли, тыквы, яблони и огурца в зародыше всегда именгг-гя две крупные мясистые семядоли, а у пшеницы, кукурузы, тюльпана II ландыша — только одна семядоля в с}юрме тонкой (ыастинки. I Цветковые растения, имеющие зародыш семени с двумя семядолями, называют двудольными, а с одной семядолей — однодольными (рис. 27). Эндосперм Тыква Семядоли зародыша Фасоль Томат Мак Без эндосперма Зародыш Рис. 27, П^юдольный разрегз семян двудольных и однодольных растений 40 Прорастание семян. Семена ол* нодольных и двудольных растений, получив через семявход воду, набухают и прорастают. При этом через разрывы кожуры из семени выходит CHaHivia зародышевый корень. Он быстро растет вниз, опережая рост других органов зародыша, и закрепляет молодое растеньице в почве. У семян однодольных растений наряду с главным корнем быстро появляются еще два-три других корня от зародышевого стебля. .Затем начинает расти вверх за-родытеный побег: ei'o стеблевая часть удлиняется и выносит вверх семядоли и верхуше'шую почк)'; из него затем развиваетсл надземный побег с нисп>ящим11 зелеными листьями. При прорастании семени появляется молодое растеньице — проросток (рис. 28). От воды набухают рее семена — и живые, и неживые, потерявшие всхожесть. Проросток вырастает только из семян с живым .зародышем. Есть семена, которые при прорастании выносят семядольные листья на поверхность почвы. Это наблюдается у фасоли, огурцо, тыквы, свеклы, березы, клена, остр, бархатцев. В этом случае говорят о надземном прорастании семян. Y других растений при прорастании семядоли не выходят на поверхность почвы (горох, настурция, конские бобы, дуб, каштан]. Их называют растениями с подземным прорастанием семян (рис. 29). Рис. 28. Проростки: А — фасоль; Б — кук^’руза; В — кокосовая пальма 41 *ис. 29. Прорастание семян; надземное: 1 — фасоль; 2 — липа: 3 — ре, |од.земное; 4 — дуб: 5 — настурция: 6 — горох редис: Проросток любого семенного растения состоит из главного корня и главного побега. Их называют главными потому, что они развились из :и1|>олып1евого корешка и зародышевого побега. 11озднее главный корень ветвится, образуя совокупность корней растения — корневую систему (система — целое, состоящее из взаимосвя-.мнных частей). /Л/Шк V многих растений в корневой системе еще долго заметен главный корень. Он мо-жег остовоться живым и работать в течение всей жизни растения (фасоль, редис, береза, дуб и многие многолетние растения). Но в природе есть растения, у которых главный корень живет недолго. Его заменяют многочисленные другие корни, обро-зовавшиеся сбоку но главном и опередившие его в силе и скорости роста или образовавшиеся на стеблевой части побега. Такие корневые системы широко представлены у многолетних растений (подорожник, лютик и др.), у кусторников (орешник, шиповник, смородина и др.). Лабораторная работа N9 4 Тема. Изучение стрюения семени фасоли. Цель: изучить внешнее и внутреннее строение семени двудольного растения. Оборудование и материалы I. Лупа ручная, препарювальная игла. 2. Боб фасоли с семенами, набухшие семена фасоли. 42 Ход роботы 1. Рассмотрите плоды фасоли — бобы. Раскройте их. Рассмотрите, как прикреплены в бобе семена. 2. Рассмотрите внешний вид семени фасоли, отметьте его форму и окраску. 3. Найдите рубчик и семявход. 4. Пользуясь 11репарова.1ьной иглой, снимите с набухшего семени кож)’ру. 5. HaiiaMTe .зарюдыш семени. Изучите его стр<1ение. Рассмотрите части .зародыша: две семядоли, зародышевые корень, стебель и почку. 6. Определите, в какой части семени фасоли находятся запасные питательные вещества. 7. Зарисуйте семя и надпишите его части. 8. Сделайте выводы и запишите их в тетрадь. (Йемена имекгг кожуру, зародыш и питательные вещества. Зародыш состоит из 31»родышевого корня и зародышевого побега. Зародышен|>|й побег включает в себя .зародышевый стебель, семядоли (одну или две) и верхзтпечзгую почку. Однодольные растения имеют одну семядолю в семени, двудольные — дне. При поступлении в<щы в живое семя оно наблтсает и прорастает — развивается проросток. 1. Какие растения называют однодольными, а какие двудольными? 2. В чем сходство и различия в строении семян тыквы и перца? 3. Что происходит при намокании с неживым семенем? Условия прорастания семян Главные условия прорастания семени. С<емена, попав в благоприятные условия, прорастают и дают жизнь новому растеникз. IIIpopacT-aHHe — это переход семян из состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка. Прюрастлние семян обычно начинается с момента нроникиовения воды в семя через семявход. Вода, таким образом, является необходимым условием прорастания семян. Проникнув в семя, вода вызывает его набухание — семя несколько увеличивается в объеме. При этом запасные* 43 Риг. so. Опыт определения углппий прорастания семян. 11ерхний ряд — начало опыта. Нижний ряд — рсаульгат oiiiiiTa через 5-7 дней Кислород воздуха — еще и рнииития проростка. питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят в растворимое состояние и становятся доступными для клеток живого зародыша. Роль воды в прорастании семян легко доказать опытным путем (рис. 30). Для этого нужно взять три сосуда и на дно каждого из них положить несколько семян, напри.мер гороха или редиса. Затем один сосуд оставить без воды, в другой налить ее немного, а тр>етий заполнить водой почти доверху. Спустя 5-7 дней можно увидеть следующее. Там, где не было воды, семена остались сухими и не проросли. Они п|х»р€х:ли лишь в<» втором сосуде, где была вода. Но почему в TperiiCM сосуде, где вещы было .много, семена набухли, но не проросли? Оказывается, они пошб-ли. Гибель семян произошла от того, что толща воды закрывала доступ воздутса к семенам и их зародышам. Опыт убеждает, что не только вощ1, но и ю!слород воздуха необходим для прорастания семян, одно важное условие прорастания семян Сухие семена, если они живые, тоже дышот, но у них этот процесс идет очень слобо. Поэтому семена следует хранить в хорошо проветриваемых помещениях, содержать их в бумажных покетох или мешках, но не упаковывать в полиэтиленовые емкости, которые не пропускают воздух. В природе семена, попавшие в почву, получают кислород из воздуха, имеющегося в почве. Вот почему в природных условиях, как правило, семена не задыхаются, о, получив достаточное количество влаги, проростоют. Зиочемие запасных питательных веществ. Кроме воды и во.здуха важ-МГЙ111ИМ условием прорастания семян являются содержащиеся в них запасные питательные вещества. Они обеспечивают первонача.,льное питание зародыша, его способжхгть к увеличению размеров и числа клеток и формирование прортзетка. Если запасных питательных не1цесги в семени м<1ЛО, л и (зазнитие .зародыша происходит медленно. Без нспильзования питательных веществ, запасенных в ccMeini, за|я>-дыш растения не способен развиться и сформировать растение. Значение питательных веществ в проростании семян легко проверить на следующем опыте. На влажную подстилку из марли или ваты положите три одинаковых по размеру семени фасоли или гороха. Когда они набухнут, то у одного из них острым ножом отрежьте одну семядолю, о другую семядолю оставьте нетронутой. У второго семени удалите целиком одну семядолю и еще половину у второй семядоли. Третье семя оставьте с целыми обеими семядолями для контроля. Все это нокройте мокрой марлей. Через 8-10 дней будет видно, что проросток семени с двумя семядолями оказался более крупным, сильным, чем проросток с одной семядолей или проросток с половинкой семядоли. Опыт, проведенный с намоченными семенами кукурузы (или пшеницы), с удолением части эндосперма покажет такие же результаты, как и при удалении семядолей у фасоли. Растущий заро,>^ыш, поглощая запасные питатсл1.ные вгиитим семени, знергично осуществляет н своих кл<тках обмен веществ. При эптм его клетки активно дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ н тепло. Недостаток кислор<»ла в воздухе (тем более его ттлтег-вие) вызывает гибель зародыша. Температурные условия. На прорастание семян влияют также температурные условия. Одним растениям для прораеллшия их семян нужно мж>-п» тепла, другим — м;ию. Например, семена огурщг и тыквы прорастают при температуре +15...+18 *С, а семена перца — при +25 °С. Ce.Meira гороха, редиса, льпа. укропа прорастают при температуре +2...+5 *(], семена клевера лугового — при 0...+0,5 *С. Эти особенности семян учитываются при определении сроков посева. Растения, семена которых при прорастании требуют высокой температуры, называют теплолюбивыми, а растения, прорастающие при низких температурах, называют .го-лодпстпйкими. Пшеницу, рожь, редис, салат, морковь, капусту как холодостойкие растения высевают рано весной. Огурцы, тыкву, перец, томаты, кукурузу кок теплолюбивые высевают только в начале лета, когда уже достаточно прогревается почва. Часто эти растения сначала проращивают в помещении, а потом в виде россады в теплое время высаживают на грядки. Способность семян прорастать при определенных температурох связана у многих растений с их географической родиной. Выходцы из северных районов Земли прорастают при более низких температурах, чем выходцы из южных, особенно тропических, районов. Например, семено овса могут проростоть при температуре 0...+ 1 °С, о семена кукурузы — только при температуре не ниже +12 ”0. Минимальная темпе- 45 т ратуро для прорастания семян дыни, сладкого перца, пальм, орхидей, бегоний, кактусов, уэомбарской фиолки состовляет +20...+25 *С. Значение света. Преобладающему числу кидон растений для прорастания семян све'г не требуется. Но есть растения (например, чернушка), семена которых прорастают только в темноте или только на свету (iR'TyilHH), Отрицательное влияние света на прорастание семян можно проверить но простейшем опыте. Надо взять две торелки и на каждую из них положить фильтровальную бумагу или тряпочку. Смочить их и но каждую поместить для проращивания по 50 семян гороха или редиса. Накрыть влажной тряпочкой. Затем одну тарелку поместить в темноту (например, в шкоф), о другую — оставить на свету. Дней через 5-7 можно увидеть, что семена, которые содержались в темноте, развились лучше и проросло их больше, чем но свету. Сроки посева семян. Определяя сроки посева семян, следует у^шты-иать особенности прорастания растений и погодные условия. Холодостойкие растения высажив<1ют рано, тсплолктбивые — только в xo|K)Uio про|'|к‘|ук1 почву. При посеве очень важно учесть глубину за,телки се.мян в почву, которая прежде всего зависит от раз.меров самих семян. 1 Чем крупнее семя, тем глубже его заделывают в почву. Мелкие семена ;1а,тел1.птают в почву не очень гл^'боко, а некоторые даже сеитг по поверхности почвы. С^е.мена гороха, фасоли, тыквы крупные, их ;|агл>блякп в почну на 4-5 см, семена, с|>едние по размеру (напри^тер, огурцов, поми,т<>ров. редиса, моркови, свеклы, лука и петрушки). — на глубину 2-3 см. Мелкие семена мака, репы, салата, сельдерея сеют по по-верхжкти почвы, лишь слегка присыпав сверху слоем почвы не более 1,.')-2 мм. Глубина з;|делки семян зависит также от качества почвы. В песчаную почву семена заделывают глубже, чем в плотную глинистую. Условия, необходимые для прорастания семян: наличие воды, кисло-|юда и .запасных питательных веществ в семени; определенная тсмпс*рату|1а. Стромяп> вырасти-п» растения, человек со.здает все успо-нмя, необходимые для прорастания семян. Чтобы полу'шть хорюший урюжай, надо соблюдать срхжи посева семян и глубину их заделки в почну. ;1ависит от свойств самих рзастений, ра.змерюв семян и качества пичны. 46 1. Как вы думаете, почему не нее наЛухшие семена всходя т? 2. Почему для посева отбирают крупные семена? 3. Почему н;1личис воды — од>ю из главных условий прорастания семян? Значение семян Значение семян для растений. В жи.зни растений семена virpaioT очет> важную роль: с помощью семян растения размножаются и расселяются по .темной поверхности. Известны случаи, когда семена кокосовой пальмы морскими волнами переносились с одного тропического острова на другой, находящийся от него на расстоянии около 250 км. Семена ели, сосны, лиственницы, березы, одуванчика разносятся ветром. Семена дуба, лещины (ор>ещни* ка) распространякгг на значительные расстояния белки. Людти для выращивания перевозят на большие расстояния семена Е1ужиых нм, но произрастающих в других .местах растениЁн Этим они способствуют расселению растений. Зрелые сухие семена могут долго оставаться живыми. Например, семена огурцов спустя 7-10 пет могут прорасти. По 40-50 и доже 90 лет сохраняют всхожесть семена сорняков, находясь в почве. Семена лотоса, например, сохраняют всхожесть 200-250 лет. Ученым удалось прорастить семена этого растения, пролежавшие в торфянике но территории Маньчжурии около 2000 лет, и семеио арктического люпина, пролежавшие в вечной мерзлоте на Аляске около 10 000 лет. Но существующие легенды о сохранении всхожести семян пшеницы, найденных в египетских пирамидах, не подтвердились, ток кок пшеница сохраняет всхожесть лишь в течение 7-15 лет. т Значение семян для животного миро. Семена с их .запасом крахмала, жиров, белков представляют собой высокока^юрийный питательный корм для многих крупных и мелких животных. Птицы, различные млекопитающие (овцы, медведи, олени, крупный рогатый скот, cpbia^Tibi, ежи, cio-иы. обезьяны, белки и .многие друтие) поедают в большом количестве семена и плоды (рис. 31). Некоторые животные запасают семена в своих норах но зиму. Ток, бурундук ежегодно к зиме способен запасать в своих кладовых до 5-7 кг кедровых орешков. Многие насекомые питаются недозрелыми семенами, высасывая из них питательные вещества. В целом животные поедают до 65-90 % выросших но растениях семян. Таким образом, растения в большой степени обеспечивают возможность существования животного миро. 47 Рис. SI. ( х:мена служат кормом многим животным Зиачемие семян для человека. Семена имеют жизненно важное значение и для человека. С’.емена — пищевой продукт. Из семян злаков (точнее, их плодов — зерновок) — пшеницы, кукурузы, ржи, риса, овса, ячменя, сорго — во всем мире делают муку и крупу. В пищу широко используют ixjpox, фасоль, чечевицу, сою. Из семян подсолнечника, рапса, льна, хлопка, кокоса. а(>ахиса вырабатывают пищевые и технические растительные масла, необходимые людям. Ценными пищевыми продуктами являются семена грецкого ореха, мака, лещины, миндаля, кофейного дерева и какао, кокосовой пальмы, сибирской (кедровой) сосны и других растений. Семена черного перца, тмина. черну1ики, мускатного ореха, ванили используют как пряность. Издревле человек специально выращивал (культивирювал) нужные ему растения. Благодаря этому растения образуют намного больше семян, чем это необходимо им для своего возобновления. Такое свойство растений оказалось очень поле.зным человеку. Например, фосоль обыкновенная вошла в культуру стараниями древних ацтеков. Это произошло благодаря акультуривонию фасоли аборигенной — однолетней лианы, встречающейся в диком виде в лесах Центральной и Южной Америки и в настоящее время. V дикоростущей фасоли в плодах бобах обычно содержится 2-3 крупных семени (фасолины), тогда как в плодах некоторых сортов культурной фасоли обыкновенной имеется по 7-9 и доже по 13 семян. То же можно сказать и о пшенице. В колосьях ее культурных сортов содержится в 2-3 роза больше зерновок, чем у дикорастущих форм. 48 Семя — важный генеративный орган семенных растений. Семенами растения ралмножаются и расселяются по земной поверхности, (люмена — ценнейший продукт питания для человека и животных (диких и домашних). От качества семян зависит будущий урожай. 1. Каково значение семян в природе? 2. Как вы думаете, почему все сформировавшиеся семена нужны для диких и домашних животных и для человека? 3. Почему растение образует много семян? 4. Что произойдет в природе, если у всех растений смогут прорасти все семена? Проверьте себя.^Нто^вы уэнми о семени? Ответьте на вопросы. 1. Что такое семя? 2. Каково строение се.мени? 3. Где у семян находятся запасные питательные вещсч,тва? 4. Какие условия {ижны для прорастания семян? 5. Or чего зависит время посева се.мян? 6. На какую глубину надо заделывать семена в почву? 7. Что такое проросток? 8. Почем)’ семя называют органом ра.змножения растений? 9. Почему семя называют органом расселения растений? 10. С чего начинается прорастание семени? 11. Каково значение семян в природе? 12. еЗемена каких растений человек исполь.зуст в пищу? 13. Из чего состоит зародыш семени? Подумайте! Почему семена одних раст ений прорастают быстро (в течение 2-4 дней), а других — очень медленно (20-25 дней)? Какие утверждения верны? 1. Семя — основной орпш размножения цветковых растений. 2. Семя у всех растений развивается в плодах. 3. У всех цветковых растений семя сехтоит ил .-итрпдыша новоп> раг’П’ния. 4. Через семявход в семя проникает вода. 49 5. !-)нлогперм — часть семени, в которой находятся питательные вещества. 6. (’-емепа снаружи покрыты кож)'рой. 7. f агмядоли — это запасные питательные вещества семени. 8. ^Зародышевый побег в семенах цветковых растений всегда состоит из зародышевого стебля, почки и двух семядолей. 9. Прорастающее семя называют проростком. 10. (]ухие семена не дышат. 11. На свет)' семена зеленых растений быстрее прорастакуг. 12. Чем крупнее семя, тем глубже его заделывают в почву. 13. Скгмя — орган размножения и расселения растений. 14. Все растения размножаизтся семенами. Дополните фразы, выбрав правильный ответ. 1. М|к>растаннс семени начинается; а) г поглощения воды; б) разб)'хания семени; в) piupijua кожуры; г) усиленного поглощения кислорюда. 2. За|юдыш семени пшеницы состоит: а) из корня, побега и эндосперма; б) корня, стебля и семядолей; в) :тндосперма, корня и листьев; г) :1ародышевого корня и зародышевого побега. Семя, двудольные растения, однодольные растения, проросток, зародыш, эндосперм, семядоля, зародышевый побег, зародышевый корень, набухание, прорастание, условия прорастания, сроки посева, глубина заделки семян. Корень, Внешнее и внутреннее строение корня (Корень — специализированный орган растения.- Он закрепляет растение в почве и активно поглощает из нее воду с мннера.'1ьными солями. Главная функция корней — почвенное (минерюшное) питание. Корневые системы растений. В течение жизни у растения формируется много корней. Одни из них появляются вследствие ветвления главного 50 Рис. 32. Нилы корнсЛ: 1 — главный корень; 2 — боковые корни; 3 — мри;(ап)чные корни корня, другие образукутся на побеге. Все вместе они образуют корневую систему растения. В корневой системе различают главный, боковые и придаточные корни (рис. .^2). Главный корень развивается из зародышевого корня. Придаточными называют корни, развивающиеся на стеблевой части побега. Придаточные корни моглт вырастать и на листьях. Боковые корни ВОЗНИЮ1ЮТ на корнях всех видов (главном, боковых и придаточных). Корневая система, у которой главный корень хорошо выражен и занимает стержневое положение, называется стержневой. Такие корневые системы можно видеть у фасоли, гороха, одуванчика, тыквы, подсо.чнечника, березы, д>'- ба и многих других двудольных растений. Корневая система, образованная одинаковыми по ра.змсрам ветвящимися придаточными и боковыми корнями, называется мочковатой. Она имеет вид пучка -мочки (например, у подорожника, лютика, пшенины, лука). Мочковатые корневые системы характерны для всех однодольных растений и некоторых двудольных (рис. 3.S). Внешнее строение корня. Рассматривая кнешний вид кончика корня, можно видеть, что он прикрыт защитным колпачком — корневым чехликом. Несколько выше чехлика имеется небольшая падкая часть корня. Над ней находится участок с многочисленными тонкими выроста.ми, которые выглядят как белый пушок вокруг корня — это корневые волоски (рис. 34). Ныше по корню развиваются боковые корни, на них также имеются корневой чехлик и корневые волоски. Ближе к стеблю корень обычно утолщен и имеет буроватый цвет. Рис. 33. Корневые системы: 1 — сгержненая; 2 — мочковатая 51 II в Ш 1 д Рис. 34. (Строение корня: / — корисвин чсхлмк: 'J - корневые волоски; .НИ1Ы корня: Л - д<’.'1еиия; |К1Гтяжемия; И - всасывания II — н|к>яелет1и Внутреннее строение корня. Внутреннее строение можно рассмотреть, если разрезать молодой корень вдоль (см. рис. .S4). На кончике корня находятся клетки образовательной ткани. Они активно делятся. Этот участок корня длиной около 1мм называют зоной деления. Зона деления корня снаружи защищена от повреждений корневым чехликом. Выше зоны дс'ления находится гладкий участок корня длиной около 3-9 мм. Здесь клетки уже не делятся, но си^1ьно вытягиваются (растут) и тем увеличивают длину корня — это зона растяжения, 1ыи зона роста корня. Выще зоны роста находится участок корня с корневыми ВОЛОСЮ1МИ. Корневые волоски — :iTo длинные вы|юсты клеток наружного покрс)-ва корня. (.’ их номо1Цьк) корень ноглонщет (всасывает) из почвы в«Jлy С растворенными минс"- piUH>HbiMH солями. Корневые волоски при этом (шботают как маленькие насосы (рис .3.6). Вот почему .зону корня с корневыми волосками называкгг зоной всасывания или зоной поглощения. Рис. 35. Корневые полоски Зона всасывания занимает на корне 2-3 см. Но находящееся здесь огромное количество корневых волосков в 15-18 роз увеличивоет общую всосывоющую поверхность корня. Выделяемая корневыми волосками слизь растворяет минеральные соли почвы. При этом корневые волоски приклеиваются к частичкам почвы, кок бы «сростают-ся» с ней и отсасывают из нее нужные растению питательные вещества. Поэтому у ростения, только что вынутого из почвы, всегда можно видеть прилипшие к корневым волоском комочки почвы. Выше зоны всасывания находится зона проведения корня, по клеткам которой вода и минеральные соли, поглощенные корневыми волосками, передвигаются к стеблю. 52 Зона приведения — самая длинная и прочная часть корня. Здесь уже имеется хороши сформированная проводящая ткань. По клеткам проводящей ткани к стеблю поднимается вода с раство-ренмыми солями — ато восходящий ток, а от стебля и листьев к корню передвигаются органические вещества, нужные для жизиедеятельнооп клеток корня, — это нисходящий ток. Корень — орган растения, обеспечивающий закрепление в почве и почвенное питание — поглощение воды и минеральных солей. По строению и выполняемым функциям в корне различают четыре зоны: деления, растяжения (роста), всасывания и проведения. Тесное взаимодействие всех .шн корня обеспечивает его бесперебойную, нормальную работу. 1лавный, боковые и придатч^чные корни вместе создают корневую систему. Имеется два типа корневых систем у растений — с-гержневая и мочковатая. 1. Какие корневые системы развиваются у большинства однодольных растений и какие — у большинства двудольных? 2. Четыре зоны корня легко увидеть у проростков, например гороха, редиса. Имеются ли такие зоны у корней березы, дч'ба, липы? Рост корня В течение жизни растение постоянно увеличивает размеры своих корней. При этом они углубляются в почву и разрастакттся далеко в стороны от стебля. Корни свеклы, например, проникают в почву на глубину более 3 м, пшеницы — на 2-2,5 м, у огурцов корни разрастаются на 1,5-2 м в стороны от стебля, у лука — на 60-70 см. У взрослой яблони корни разрастаются в стороны на 10-12 м от ствола, а у осины — даже на 30 м. Корни обладакгг неограниченной возможностью роста. Но в при роде они редко реализуют такую возможность из-за различных при чин: ветвления в почве корней других растений, недостаточности пи тательных веществ и т. д. В специально созданных условиях растенн! способно развить огромную массу корней. Например, у четырехмесяч ного растения озимой ржи, выращенного в теплице, образовалась ог- 53 ромная корневая система. Общая длина всех ее корней составила Г)2Я км, что равно расстоянию от Москвы до Санкт-Петербурга. Причем общая поверхность всех корней этого растения была в 130 раз больше поверхности наземных органов растения. Общий прирост всех корней только за одни сутки достигал 4,8 км, и ежесуточно на них образовывалось более 100 млн корневых волосков. Опыты по изучению особенностей роста корней. Рост корня осуществля-е"гся путем деления (увеличения количества) и растяжения клеток, находящихся на верхушке (кончике) корня. Все корни растут верхушечной частью. Обнаружить это можно с помощью следующег«> опыта. На корешок П|м>ростка фасоли или тыквы наносят черной тушью тонкие черточки-метки на одинаковом расстоянии друг от друга. Уже через день можно увидеть, что на у'частке, расположенном ближе к верхушке корня, расстояние между метками увеличилось, тогда как у основания корня оно не нз-менююсь. Если удалить верхушку, то рост корня в ;утну прекратится, но зато обра.туется много боковых корней. i^"a особенность растений исполизу-(тся человеком при выращивании рассады культурных растений. I Корни растут в течение всей жизни растения. Корень удлиняется и пр<}двигастся в почве в результате деления и растяжения клеток, образовавшихся на верхушке кормя. Если рассмотреть корневой чехлик под микроскопом, то можно увидеть. что он образован из нескольких слоев клеток. Он защищает делящиеся клетки кончика корня от механических воздействий среды. Кроме того, клетки корневого чехлика выделяют слизь, которая действует как смазка, облегчая продвижение растущего корня в почве. Рост корня обычно направлен вниз. Kiiiv бы ни положили прорастающее семя или уко(1сняк>щийся побег — их корни обя.затсльно будут иапрдв лены вниз. В этом выражается чувствительность растения к земному притяжению. Такое явление называется /ептрипшшим (от греч. /ео — «земля» и тратя — «поворют», «направление»). Ориснтацик> корней вниз к .земле можно продемонстрировать на опытах. Если растение с корнем, растущим вниз, посадить в перевернутом виде, то через некоторое время можно увидеть, что оно вновь направит свой корень вниз. Опыт можно повторить несколько раз, но |и;зультат всегда будет тот же (рис. .46). 54 в почве корень, как правило, продвигается в сторону, где содержатся влага, минеральные вещества и кислород. Такое движение органов растения, в том числе и корня, в сторону 1гужных им химических веществ (кислород, вода, минера.1ьные соли) называется хемотропизмом (от греч. хемиа — «химия» и тро-пос — «поворггг», «направление»). Рис. 36. (еотропмлм у корней: / — растение; 2 — в перевернутом виде, спустя 4 дня Лабораторная работа № 5 Тема. Строение корня у проростка. Цель: изучить внешнее строение корня. Оборудование и материалы 1. Лупа ру'шая. 2. Проросшее семя (тыквы, редиса или гороха). Ход работы 1. Рассмотрите iieBoopyoKeiiiiHM глазом корень у проросшего семени. Измерьте егчт л;тну, толщину. Опишите окраску. 2. Определите тип корневой системы. 3. Рассмотрите подлупой главный корень. 4. Изучите кончик корня. Найдите корневой чехлик и корневые волоски. 5. Измерьте /щину тех частей корня, где находятся корневой чехлик и корневые волоски. 6. Зарисуйте корень й подпишите названия видов корней. Корень растет на протяжении всей жизни растения. Он обычно рас'тет вниз, но способен поворачиваться в направлении нужных ему веществ. Корень растет верхушечной частью, защищенной корневым чехликом. 1. Почему после окучивания возрастает урожай тома1х>в и картофеля? 2. При пересадке растения его следует аккуратно выкапывать, а не выдергивать из почвы. Почему? 3. Как увеличить массу корней у растения? 4. Почему корни растут в течение всей жизни растения? 55 Значение корней и их разнообразие Роль кормя я жизни растения. Значение корня можно определить по тем функциям, которые он выполняет. Важнейшая функция корня — почвенное питание растения, т. с. всасывание воды и минеральных веществ. Чем больше корней, тем лучше питается растение. Для увеличения объема корневой системы растения окучивают (например, томат, картофель). Благодаря всасывающей способности корня растение получает из почвы соли калия, кальция, магния и фосфора, соединения азота и серы и многие другие вещества, необходимые растению для обмена веществ, образования клеток и различных внутриклеточных структур. Например, без магния у растений не образуется хлорофилл. Другая функция корня — укрепление растения в почве. Надежное закрепление в почве особенно важно при сильном ветре или .твиевом дожде. В этих условиях корень, как якорь, крепко удерживает растение на месте. Прочность и гибкость ко])ия достигается тем, что проводящие сосуды, направляющие воду с раств<)ренными веществами вверх к (теблю, вместе с механической тканью сосредоточены в центре корня. Еще одна функция корня — вегетативное ра:шножение растения. На корнях некоторых растений обра.зу-ются придаточные почки, из которых развиваются надзе.мные побеги. Такие растения называют корнеотпрысковыми. Отделившись от материнского, они могут жить как самостоятельные растения. Осина, сирень, щавелек, вьюнок, одуванчик, иван-чай, слива, малина могут размножаться вегетативно — корневыми отпрысками (рис. Ъ1). Следующая функция корня — запасающая, так как в корне происходит отложение запасных питательных веществ. Многообразие корней. У многих растений корни участвуют в запасании питательных веществ. Мясистые подземные органы растений, служащие местом отложения питательных веществ, называют корнепло- Рис. S7. Бодяк полевой — корпсотпрысковос р4( 14*11(10 (придаточные почки на корнях). (liipan;i — няету|цая часть ноАгш 56 дами. В них накапливак>тся углеводы, минеральные соли, витамины и другие вещества. В формировании корнеплодов участвуют и корень, и стебель. Например, у .моркови (рис. 38, А) корнеплод образован главным образом утолщенным корнем. Толстые боковые и придаточные корни в мочковатой корневой системе называют корневыми шишками. Так. у георгины, батата и некоторых других растений утолщены придаточные корни (рис. 38, Б). т Рис. 38. Кориеплолы (А) и корнемие шишки (К) У некоторых лиановидных растений (плющ, монстера) корень выполняет роль прицепки, шпильки, крючка. С их помощью растение, не имеющее прямостоячего стебля, поднимается вверх па стене, скале или стволу других растений. У пандануса, произрастающего в приливно-отливной зоне, развиваются ходульные корни (рис. 39, 1). Они высоко над водой удерживают на зыбком илистом грунте крупные облиственные побеги. У фикуса развиваются столбовидные надземные корни, или корни-подпорки (рис. 39, 4). У тропических растений, живущих на ветвях деревьев, развиваются воздушные корни. Они часто встречаются у орхидей, бромелиевых, у некоторых папоротников (рис. 39, 2). Воздушные корни свободно висят в воздухе, не достигая земли и поглощая по- Рис. 39. Видоизменения корней: 1 — ходульные (панданус): 2 — нозлушные (бромелия); 3 — втягивающие (крокус): 4 — столбонидные (фикус-бан1И1н) 57 падающую на них влагу от дождя или росы. У луковичных и клубнелуковичных растений, например у крокусов, среди многочисленных нитевидных корней имеется несколько более толстых, так называемых втягивающих, корней (рис. 39, 3). Сокращаясь, токие карни втягивают клубнелуковицу глубже в почву. У растст1ий корни видоизменились под воздействием изменений условий окружающей среды. Значение корней в природе. Корни, пронизывая рыхлые песчаные почвы, укрепляют их. Протискиваясь в плотной глинистой и каменистой почвах, они придают им рыхлость и своими выделениями обеспечивают растворимость поглощаемых минеральных веществ. Постоянно отмира-кицие корневые волоски вместе с выделениями и слущиванием слизистых клеток чехлика обеспечивают питание (и привлечение) многочисленного микроскопического населения почвы (бактерий, грибов, простейших). Тем самым корни создают благоприятные условия для своей жизни и жизни других организмов. Еще одно значение корня — служить пищей другим организма.м, в том числе и человек)'. Корни также обеспечивают плодородие почвы. Кроме названных корень может выполнять и ряд других функций. Корень приспособлен для поглощения питательных веществ из почвы. Он укрепляет растение в почве, может обеспечивать вегетативное размножение растения и участвовать в запасании питательных веществ. Все разжизбразис корней свя.зано с видоизменениями главного или боковых и придаточных корней. Видоизменения корня обусловлены его функциями. 1. Какую роль в жизни растений играет корень? 2. Каким образом корни участвуют в повышении плодородия почвы? S. Корни каких растений человек часто использует в своем питании? Подумайтв!>. Как(х.‘ стр^ние имеет придаточный кор>ень, выросший на стебле? 58 Проверьте себя. Что вы узнали о корне растений? Какие утверждения верны? 1. Корень — специа.1изированный орган почвенного питания. 2. Виды корневых систем; стержневая, мочковатая и придаточная. 3. Ьоковые корни агходят от rлaвнoг^J корня. 4. Придаточные корни образуются на боковых корнях. 5. Уцаление верхушки корня усиливает рост корня. 6. Корень всасывает воду из почвы с помо1цьк} корневых волосков. 7. Рост корня обеспечивается делением клеток на его верхушке. 8. Кончик корня покрыт корневым чехликом. 9. В корне за .зоной всасывания находится зона поглощения. 10. Корневые волоски — это выросты клеток покровной ткани корня. 11*. Корнеплоды — плоды, образующиеся на корнях. 12*. Корень моркови называют корневой шшикой. 13. Корин дышат кислородом. Дополните фразы, выбрав правильный ответ. 1. Самая д.зинная часть корня: а) зона р<хта; б) .зона деления; в) зона проведения: г) зона всасывания. 2. Проводяи1ая ткань, но ко торой вода и растворенные вещества поднн маюзея вверх но стеблю к листьям, называется: а) межютетник: б) древесина; в) луб; г) корневой волосок. 3. Корни, образующиеся на стебьтях и листьях, ма.зыш1кт'л; а) боковыми; б) придаточными; к) воздушными: г) корнеотпрысковыми. 9 Корень, зоны корня, виды корней (главный, боковые, при даточные), корневой нехлик, корневые волоски, кopneвы^ системы (стержневая, мочковатая), корнеплоды* корневые шишки*. Побег. Строение и значение побега Рис. 40. Органи.чм цветковсич) растения — .что система корней и iio0ei4)H ■' Верхл'шечная почка Паз\'ха листа Па.чушиая почка > Междостлие I — Стебель Рис. 41. (’хема стрскчжя побега Растение представляет собой сложн)'ю систему взаимодействующих корней и побегов (рис. 40). Строение побега. Побег, как и корень, — основной орган растения. Он состоит из осевой части, или стебля, и его боковых частей, называемых листьями (рис. 41). Благодаря листьям побег осуществляет свою главную функцию — образование необходимых растению ор>-ганических веществ в ходе фотосинтеза. Кроме того, на побеге есть .зачатки новых побегов — почки. Угол между листом и стеблем называют пазухой листа. Одни побеги у растений состоят только из стебля, лист1>ев и почек, их называют вегетативными. Другие побеги помимо вегетативных частей имекгг цвегки и называются цветоносными или генеративными. Главная черта, отличающая побег от корня, — образование листьев и почек в пазухах листьев. Листья могут быть большими или мелкими, зелеными или бесцветными, но их присутствие на побеге обя.зательно. Также обязательно у побега наличие почек. Стеблевая часть побега состоит из узлов и междоухзий. Участок стебля, от которого отходит б1)ковой орган — лист, называют узлом. Участки стебля между узлами называют меж-доузлиями. Обычно на стебле возникает много у.злов и междоузлий. От длины междоузлий зависит длина стебля. Строение и значение почек побега. На верхушках побегов находятся верхушечные почки. С помощью верхушечных почек побеги нарастают в длину. В пазухах листьев рас-полагакггся пазушные почки. Из них развиваются боковые пс>беги, обеспечивающие вет- 60 вленис. Расположение пазушных почек повторяет расположение листыгв на побеге. Снаружи почка покрыта видоизмененными листьями — плотными кожистыми почечными чешуями. Они пропитаны смолистыми веществами и склеиваются краями между собой. Такой своеобразный колпак из кожистых листьев надежно укрывает вн)трепиие части почки. Если разрезать почк)' вдоль и рассмотреть ее внутреннее строение, то в ней можно найти зачаток стебля, зачатки листьев и боковых почек. Поэтому ПОЧК)' называют зачаточным побегом. Когда в почке находятся только зачаточные вегетативные побеги (стебель, листья и почки), ее на.зыван>т вегетативной (рис. 42. Л). Но в почке помимо вегетативных зачатков могут сфор.ми|)оваться еще и зачатки цветка (или нескольких цветков). Такую почку называют цветочной или генеративной (рис. 42, Б). Из нее затем может вырасти цветочный, или генеративный, ш^бег. 11очка — это зачаток нового побега, вегетативного 11.11 и генеративного. -4 Рве. 42. Внешний вид и продольный разрез почек: А — всгстативно11 (дуб)и б — генеративной (бузина): / — зачаточные листья; 2 — конус нарас тания; 3 — зачаточные ночки; 4 — зачаточный стебель; 5 - почечные чешуи; 6 — зачаточные цве тки С помощью лупы можно увидеть, что на верхушке зачаточноп> стебля наход»ггся ростовая часп> побега — конус нарастания. Здесь клетки деляпхгя и тем обеспечивают иарас'таиие массы клеток побега, из которых затем образуются новые зачаточные лист1>я, почки, узлы стебля. Татсим образом, с}м>р.мирование зачатков вегетативных и генеративных чаете»! побега происходит в верхушечной части почк»!. Лобораторноя работа № 6 Тема. Строение вегетативных и генеративных почек. Цель; изучить внутреннее строение почек. Оборудование и материалы 1. Лупа ручная, препаровальная игла, пинцет, скальпель. 2. Годичные побеги с почками (сирень или тополь, смор<»дина черная). 61 Ход работы 1. Рассмотрите на побеге боксжые и верхушечные почки. Опишите внешний вид почек (форму, окраску), отметьте их размеры. 2. Отделите от побега одну почку. Разр>ежьте ее вдоль. Положите разрезанные части на предметное стекло. 3. Пользуясь лупой и рисунком 42 учебника, найдите почечные чешуи, зачаточные листья, зачаточный стебель. Определите, какую ночку вы рассматриваете — вегетативную или генеративну'ю. 4. Рассмотрите вегетативную и генеративную почки. Опишите, чем они отличаются друг от друга. 5. Сделайте схематический рисунок строения ночки и подпишите ее части. 6. Сделайте вывод, почему ночку называют зачаточным побегом. Побег — сложный орган растения, состоящий из стебля, листьев и почек. Е1го главная функция — образование органических веществ с помощью листьев. В стеблевой части побег состоит из узлов и междоузлий. В узлах располагаются лист1Л и пазушные по<1КИ. Почка — зачаточный побег растения. 1. Объясните, почему побег называют сл<1жным органо.м. 2. Какова роль побега в жизни растительного организма? 3. Почему почк\' называют .зачаточным побетм? Развитие побегов из почек Почка представляет собой .зачатгзчный, еще нс развернувшийся побег. Если ветку' ивы, тополя или бузины в конце зимы пехгтавить в воду, то через несколько дней почки набухнут, у них начнуг раздвигаться кожистые чешуйки и появятся нежные .зеленые листья молодого побега. Этот побег вырастает из почки. Поскольку почка находится в пазухе листа, то расположение почек на побегах повторяет расположение листьев. Лисгораслоложоиие. У большинства растений (василек, пион, роза, лен, горох) от каждого узла отходит только один лист. В итоге все листья на побеге располагаются как бы один за другим поочередно. Такое расположение листьев называется очередным. У некоторых растений от узла 62 всегда огхо^'шт два листа, расползаясь один против другого. Такое листорасположение называют супротивным. Это можно видеть, например, у гвоздики, сирени, б\'зины, клена. Если от у.зла отходит три и больше листьев, такое листорасположение называют мутовчапп>ш (элодеи, олеандр, вороний глаз). Лиспа» на стебле всегда занимают боковое положение. Обычно они располагаются в таком порядке, что почти не затеняют др>т друга. Такое расположение позволяет листьям лл'^ше улав^швать свет, необходи.мый для фотосинтеза. т в условиях недостаточного освещения у растений может меняться расположение листа вследствие его смещения или изгибов листового черешка в сторону света. Это видно на примере комнатных растений. Такое смещение листьев чосто наблюдается в природе у побегов нижних затененных веток, например у липы, вяза, на ползучих побегах плюща. V них листья располагаются в виде листовой мозаики (рис. 43). При этом плостинки всех листьев располагаются горизонтально, среди них более мелкие по размерам листья заполняют промежутки между крупными, оброзуя единую поверхность, где нет просветов. Такое расположение листьев способствует максимальному использованию света в условиях слабого освещения. Рис. 43. Листовая мозаика у гстюща Рост и развитие побега. За одно лето из почки вырастает годичный побег. Верхушечная почка обеспечивает рост главного стебля (или ствола) растения. Благодаря этому увеличивается длина стебля и выше к свет)' выносятся расположенные в его узлах листья и почки. В этом проявляется основная роль верхушечной ночки. Из боковых пазушных почек развиваются боковые побеги. С обра-зова»1ием новых боковых побегов осуществляется ветвление растения. У деревьев все ветви образ\тот крону. )'величением массы ветвей появляется множество новых лист»>е11. Благодаря этому увеличиваете я общая поверхность соприкосновения со светом, и растение ох1затывает значительно больший объем среды для воздушного питания, ч'пз обеспечивает высокую жизнестойкость растения как целсктного opi-анизма. Можно заставить расгение сильнее ветвиться, если удалить растлтцую верхчтшс)' побега. 63 верхушечной почки усиливает ветвление побега Ряс. 45. Спящие почки у березы (A)v\ дуба (И) При удалении верхушечной по.чки образуется много боковых побегов. Это свойство используется в садоводстве, огородничестве и цветоводстве. Растениеводы прищипкой верхушки побега засгавляют сильнее ветвиться, например, огурцы, капустпу-брокколи (рис. 44). Благодаря пасынкованию, т. е. удалению лишних боковых побегов («пасынков»), например, у помидоров, георгин, наоборот, создаются условия для лучшего развития главного побега. Обрезкой ветвей можно сформировать округлую или другую причудливую форму кроны у де-р>евьев и кустарников. Нс вес почки реализуют свою возможность вырасти в Д.1ИННЫЙ или короткий годичный побег. Некоторые почки не развертываются в побеги в течение многих лет. При этом они остаются живыми, способными при определенных условиях развиться в листовой или цветоносный побег. Они словно спят, поэтому их называют спящими почками. Их можно найти на старых стволах или пнях, например дуба, берюзы (рис. 45), черемухи, тополя. Когда главный ствол замедляет свой рост или его спиливают, спящие почки трогаются в рост, и из них вырастают облиственные побеги, образуя пнёвую поросль. Почки могут быть вегетативными и генеративными из них соответственно развиваются вегетативные и генеративные побеги. Из пазушных почек развиваются боковые побеги, обеспечивающие ветвление. 1. Назовите основные функции почек. 2. Но каким признака.м в зимнее время можно определить листорасположение у побега? 3. ICiKOBa роль ветвления в жизни растения? 64 Проверьте себя. Что вы узнали о побеге? Подумайте! Почему ветвятся боковые побеги? ♦ Как человек использует знания о рюсте побегов? Какие утверждения верны? 1. Почка — это зачаточный побег. 2. Побег состоит из стебля и листьев. 3. Почка — зачаток растения. 4. У семенных растений могут быть вегетативные и генеративные почки. 5. Побег — это система в.заимосвязанных органов: стебля, листьев и почек. 6. Почечная чешуя — это лист растения. 7. Побег — один из основных органов растения. 8. Из всех почек могут вырасти побеги. Побег, почки (боковые и верхушечные, вегетативные и генеративные), почечные чешуи, зачаточный побег, узел, междоузлие, конус нарастания, ветвление*. Лист — часть побега. Внешнее и внутреннее строение листа Внешнее строение листа. Лист всегда .занимает боковое положение в побеге, располагаясь в узлах стебля. У преобладающего числа высших растений лист имеет п.лоск>то форму. Этим он отличается от всех других органов растения. Плоская форма зеленого листа обеспечивает наибольшее соприкосновение поверхности растения с воздушной средой и солнечным светом. У листа различают листовую пластинку, черешок, прилистники и основание, которым он прикрепляется к стеблю (рис. 46). Есть растения, у которых чер>ешок и прилистники от^ сутствуют. У многих растений листья простые — они имеют только одну листовую пластинку (рис. 47, 1,2,3,5). Есть растения, у которых лист имеет не- Рис. 46. Внешнее строение листа: 1 — лнстошы пластинка: 2 — жилки; 3 — черешок; 4 — прилистники: 5 — основание листа 65 Рис. 47. Раякообр.1лие листьев. Простые листья: 1 — сирень; 2 — яб.юня; 3 — клен; J — одуванчик. Сложные листья: — клевер: б — шмиовиик; 7— .ма.'1ина; 8 — .чемляннка; 9 — люпин СКОЛЬКО листовых пластинок. Такие листья называются сложными (рис. 47.4, 6, 7, 8, 9). При и.зучении внешнего строения листа хорошо видно, что на листовой пластинке многих растений четко выражены жилки. Они предста-в.'1ены пл'чками проводящей и механической ткани. По жилкам в лист по-сп’пают вода и минеральные соли и отводятся органические вещества, «)6разовавшиеся в листе. У одних растений жилки примерш) одинаковые по величине и лежат дутообра;шо или парнл.тельио друг другу. У других они предста1$лены перисто-разветвленной сетью мелких жилок, сходящихся в одну крупнунт централы|ук> жилку в середине листа. Перистое и пальчатое жилкование характерно для листьев двудольных pacTemiii. а пар(счлельиое н дуговое — для лист1>ев многих однодольных растений. Размеры листьев у растений разные. Так, у пальмы, монстеры, кувшинки белой и |{у6ышк1{ желто11 листья очень большие: их д.7ина вместе с черешком достигает 1Г)0-2(Н) см, у пекоп'орых [щльм — д;оке 5-12 .м. А нот у вереска и иглицы они сечвеем мелкие, .олиной всеп) 2-3 мм. Внутреннее (клеточное) строение листа можно увидеть под микр<к ко-пом на поперечном сре;ге листччвой пласгипки (рис. 48). 66 Жилка linaAj'xoHoc н ыс Кожица Сиар)'жи лист покрыт кожицей. Она образована слоем про зрачмых клеток покровной ткани, 11л«)ТНО прилсганлцих Др>1‘ к лруп'. Кожн1(и защищает внутренние псами листа. Стенки ее клеток про-.зрачны, что позволяет свезу легко про>1Икать внутрь листа. На нижней новерхлоо'и листа, среди прозрачных клеток кожицы, находятся очень мелкие парные зеленые клетки, между которыми есть (цель. Пару замыкаюш,их клеток и устинную щель меаслу ними называкуг устьицем. Раздвигаясь и с.мыкаясь, .зги две клетки то открывают, то закрывают устьице. Через устьице происходит l•aзooбмcн и испаряется в.зага. При недостаточном водоснабжении растения устьица зак|]ытм. С поступлением воды в растение они открыв1иотся (рис. 49). Дыхате.н.иая полехть Заммкающие клетки устыща 1\^чатая ткань Кожица Рис. 48. Схема вщтрснисго строения листа т Свет ШВозлухоног-иые полости - Устьица встремаются в кожице всех наземных растений. Их количество у рос-тения огромно — от 80 до 300 штук и больше но 1 мм^ поверхности листо. Но-пример, у клена но 1 мм^ поверхности листа приходится 550 устьиц, о у кубышки желтой — 650. У большинства растений устьица располагаются првимущественио но нижней стороне листа, но у некоторых (например, у эвкалипта, капусты) они находятся но обеих сторонах листа. У ростеиий с пловою-щими но воде листьями (кубышка, кувшинка) устьица сформировались только но верхней стороне листа, обращенной к воздушной среде Ткани листа. Внутри листа имеется очень .много клеток хлорофиллоносной ткани — .мякоть листа. Из-за болыщ»го количества хлоропластов в клетках мякоти лисг имеет зеленый цвет. Присутствие большого числа зеленых хлоропластов в .мякоти листа свидетельствует о том, что в этой части осуществ- y,,at-nu- устьиц ляется фотосинтез, т. е. здесь обра.зуются н газ<»обмене органические вещества. Вот почему ткань, и испарении в.1аги Углекислый газ 67 составляющую мякоть листа, часто называют фотосинтезирующей тканью. Лист — часть побега. Это специализированный орган, содержащий клетки, которые улав^пивают солнечный свет, необходимый для осуществления фот1>синтеза (воздушного питания). В .мякоти листьев различаются два типа клеток. Одни стоят, как столбики, тесно прилегая друг к другу, и располагаются в верхней части листа под кожицей. Пол ними рыхло, с большими межклетными пространствами, заполненными воздухом, размещаются другие, более окрутлые клетки. По внешнему' виду' клеток и их расположению в мякоти листа различают столбчатую и губчатую ткани. Клетки столбчатой ткани содержат бблыпую часть (примерно V4) всех хлоропластов листа. Они лучше освещены, в них на свету образуется больше всего органических веществ. Через рыхлую губчату'Ю ткань происходит газообмен и испарение воды (см. рис. 49). т Строение мякоти листа по-разному представлено у листьев, розвивоющихся в различных условиях освещения. У ростений, выросших в условиях яркого освещения, листья обычно имеют два или три слоя столбчатой ткани — их нозыво-ют световыми. У растений, выросших при недостотке света, в тени, столбчотые клетки образуют только один тонкий слой в верхней части листа — их нозывоют теневыми. У одного и того же растения листья, выросшие в хорошо освещенной части кроны, имеют структуру световых, о листья, взятые с теневой стороны или выросшие в глубине кроны, — структуру теневых. Главные функции лио’а — огуществленме воздуижого питания (ф«т»-синтеза), газообмена и испарения воды. На поперечном срезе листа помимо мяксгги видны жилки, в которых находятся проводящие и механические ткани листа. Проводящие ткани представлены пучками. Опн состоят из древесины и луба. Провгтдящие пучки окружены механической тканью, которая предохраняет лист от разрыва и придает ему ;^ластич1ик:ть и п|>очность. Лабораторная работа № 7* Тема. Внешнее строение листа. Цель: изу'чение внешнего строения простых и сложных листьев. Оборудование и материалы 1. Комнатные растения: пслар10ния (герань), традесканция. 2. Гербарий листьев шиповника, рябины, дуба, сирени. 68 Ход роботы 1. Рассмотрите зеленый лист комнатного растения пеларгонии (герани). Найдите части листа. Зарисуйте в тетради и надпишите их. 2. Рассмотрите жилки на листовой пластинке пеларгонии. Сравните их с жилками у листа традесканции. Отметьте, в чем их различия. 3. Рассмотрите в гербарии листья рябины, шиповника, дуба, сирени. Найдите среди них простые и сложные листья. 4. Сделайте вывод о различии простых и сложных листьев. 5. Запишите результаты в таблицу. Растения с простыми лист ьями Растения со сложными листьями Лист — боковой орган побега. Он имеет плоскую (пластинчатую) форму, обеснечивающ)то 1ии1большее соприкскновенне поверхности растения с воздушной средой и солнечным светом. Это способствует эффективному осутцествле1П1Ю главных функций листа: фотосинтеза (воздушного питания), газообмена и испарения влаги. Фотосинтез осуществляетсл в .зеленых клетках листа, испарение и газообмен — через устьица. J 1. Как вы понимаете термин «специазизирюванный орган»? 2. Приведите примеры растений с простыми и сложными листьями. 3. Сравните листья комнатных расгений аюэ древовидного и пелар>-гонии зональной. Назовите черты их сходства и различия. 4. 11айлите жилки на листьях различных комнатных растений и определите, как они располагаются в листе. Значение листа в жизни растения Образовоние органических веществ. Зеленый лист выполняет шикную функцию в жизни растения — здесь образуются органические вещества. Строение листа хорошо соответствует .этой функции: он имеет плоскую листовую пластину, а в мякоти листа содержится огромное количество хлоропластов с зеленым хлорофиллом (рис. 50), Образование органических веществ в процессе фотосинтеза — одна из основных функций листа. 69 Рис. 50. (; помощью листьев растение у.'1ав.1ипаст со.тсчиын свет Листья растений содержат много воды. Она пос-п'пает в лист по ироиодящей системе I корней. liiryTpii листа вода продвигается по \\ стенкам клеток и по межклетникам к устьи- 'и цам, чере.т которые уходит в виде пара (испаряется). Испарение воды — еще одна важная функции листа. Испарение обеспечивает взаимосня.и> корней и листьев растения. В том, что лист испаряет воду, можно убедиться но опыте. Лист (или несколько листьев), не отрывая от живого растения, поместите в полиэтиленовый пакет и завяжите его. Спустя 1-2 дня внутри пакета, на его стенкох, появятся копельки влаги. Это произойдет блогодоря испарению воды из листа, помещенного в пакет. Процесс испарения воды листьями у растений регулируется открыванием и .такрываинем устьиц. Закрывая устьица, растение защищает себя от потери воды. ()ткрывание и закрывание устьиц находится под влиянием фшеторов внешней и внутренней среды, в первую очередь температлры и интенсивности солнечного света. Из внешних факторов но работу устьиц влияет сухость воздуха, условия водоснабжения, яркость света и температура. Так, во время засухи у большинства растений устьица закрыты Многие растения открывают устьица лишь вечером и ночью, когда спадает жора. Но у большинства деревьев, теневыносливых растений, многих злаков максимальное испарение воды происходит в дневное время. Из внутренних факторов, влияющих на открывание устьиц, большое значение имеет обеспеченность водой клеток листа. При водном дефиците в тканях листа устьица закрываются. Газообмен. Листья благодаря работе устьиц осутцестпляют и таюто важную функцию, как га.з(нзбмен между растением и атмосферой. Чере.з устьица в лист с атмосферным воздухом поступают кислород п углекислый газ. Кислород исполь-зуется для дыхания, углекислый га.з необхо.аим растению для образощишя орпшических веществ. Через устьица н воздух выделяется кислород, который образуется в процессе фотосинтеза. Уда,1яется и углекислый газ. появившийся у растения в процессе дыхания. Фотосинтез осуществляется только на свету, а дыхание — на свеп' и в темноте, т. е. пос гоянно. 70 Листопад. В процессе жи.'П1едея гельности лист1.я к конц)' вегетационного периода стареют, питательные вещества из них оттекают, хлоро-фи.зл начинае'г разрушаться, листья окраитваются в желтый гши красноватый цвет, а в тканях листа скапливаются отраГипанные нет^кные вещества. Состарившиеся листья удаляются благодаря листопаду. Это нырабсттмое в процессе эволюции приспособление обеспечивает не только удаление ненужных растению веществ, но и сокращение поверхности п^щземпых органов в неблагоприятный период года. Иначе говоря, вследствие листопада уменшпается испарение и предотвращается поломка кроны под тяжестью снега. Таким «>бразом, уда-зепие нену'жных веществ в ходе листопада — еще одна Вс1жная функция листа у растений. I Фотосинтез, испарение, газообмен и удаление ненужных веществ благодаря листопаду — основные функции, выполняемые зеленым листом в жизни растений. У некоторых растений листья приобрели и другие функции. Многие растения размножаются листьями (вегетативное размножение). Некоторые растения в листьях отктдывают запасные питательные вещества, например очиток, молодило, алоэ (рис. 51), кочанная капуста, лук. Видоизменения листьев. У многих растений (.молодило, лун) листья с запасо.м питательных веществ часто приобретают мясистую чешуевидную форму. У гороха посевного и мышиного горошка наряду с обычными листьями имеются листья в виде усиков. С их помощью непрямрстоячие побеги .этих растений, цепляясь за опору; подни.маются выше и выносятся к свету'. У барбариса (рис. .52), караганы, верблюжы'й колючки некоторые листья стали колючками, которые .защищают побеги от животных. У кактусов листья видоизменились в острые иглы. Почечные чешуи, покрывающие почки, — это видоиз.чененные листья. Они защищают зачаточные иобе1и ог неблагоприятных воздействий окружающей среды. Рис. 51. Мясистые листья, содержащие .запасные питательные вещества и воду. 1 — ал<х*: 2 — очиток; 3 — молодило 71 Рис. 52. Побег барбариса с листовыми колючками (слева). Переход от листа к колючке у барбариса (Чешуи, колючки, усики — это видоизменения листа, возникшие в результате выполнения листом различных дополнительных футгкций. В природе есть немало растений, которые способны с помощью листьев ула&пивать насекомых и их переваривать. Обычно такие насекомоядные растения произрастают на почвах, бедных минеральными веществами, особенно с недостаточным содержанием азота, фосфора. ка.1ия и серы. Из тел насекомых эти растения получают необходимые им неорганические вещества. Чосто встрвчовтся хищное растение росянка круглолистная, обитающая на болотах. За сутки одно растение ловчими листьями способно переварить несколько десятков насекомых (комаров, мошек). В озерах на территории России часто встречается растение пузырчатка (рис. 53), плавающая у поверхности воды. Среди ее нитевидных зеленых листьев некоторые имеют форму ловчих пузырьков (диаметром 2-5 мм) с крышечкой. Попавшие в них мелкие животные, например дафнии, перева-Рнс. 53. Веточка риваются и всасываются растением. Так растение пузырчатки обыкновенной компенсирует дефицит минеральных веществ (осо- с ловчими листьями- бенно соединений азота), которых недостаточно пузырьками в воде озеро. 72 Лист — важный орган растения. Функции листа разнообразны: фотосинтез, газообмен, испарение, удаление ненужных веществ, запаса* ние питательных веществ и др. Внешнее и внутреннее строение листьев обеспечивает выполнение листом своих фут1кцнй. Приобретая новые функции, лист видоизменяется. 1. На-ювите основные функции листа. 2. Какие условия необходимы растению для образования органических веществ в листьях растений? 3. Приведите пример растений, у которых вы наблюдали видоизмененные листья. 4. Почему у кактусов листья видонз.менились и приобрели вид иглы? Проверьте себя. Что вы узнали о свойстве зеленого листа как части побега?________________________________________________ Ответьте на вопросы. 1. Что такое лист? К какой группе органов растения его отнреят? 2. Какова роль листа в жизни растения? 3. Какие видоизменения листьев вам известны? 4. Назовите ткани листа. 5. Какова роль жи/ток листа? 6. Какова роль устьиц? 7. Как)то роль выполняет кожица листа? 8. Как происходит газообмен у растений? 9. Какое значение в жизни растения имеет листопад? Подумайте! Как определить, осуществляет ли фотосинтез видоизмененный лист (усик, чешуя, ловчий пузырек)? Какие утверждения верны? 1. Лист состоит только из черешка и листовой пластинки. 2. Снаружи лист покрыт кожицей. 3. Устьице — это только две замыкающие клетки в кожице листа. 4. Фотосинтезом называют образование из воды и углекислого газа органических веществ и кислорода на свету. 5. Жилки утерюпляют лист, придают ему эластичность и прочность. 6. Главное значение листа в жизни растения — испарение. 7. Все части листа состоят из клеток и тканей. 73 8. Видоизменение листа обусловлено приобретением новых функций. 9. В мякоти листа многих растений можно выделить столбчатлто и губ-чатл'И) ткани. 10. Лист — главный орган побега. Ф Листовая пластинка, прилистник, листья простые и сложные, устьице, устьичная гцель, замыкающие клетки, фотосинтез, испарение, газообмен, листопад, видоизменения листа. Стебель, его строение и значение Внешнее строение стебля. Стебель — зтс* осевая часть побега, состс)я-щая из узлов и междоузлий. В зависимости от степени вытян)тостн междоузлий стебель может быть удлиненным или укороченным (рис. .54). Так, у полсолнечника, кукурузы, астр, гладиолуса стебель удлиненный. А у подорожника, одуванчика, маргаритки, примулы, эхеверии, сенпо-лии стебель ук<)роченный. На поперечном разрезе видно, что стебель чаще всего имеет окруч^ лую форму'. Но он может быть и трехгранным (у осоки), и четырехгран-НЫ.М (у крапивы) или иметь другу'ю форму. Внутреннее строение стебля. Рассмотрим внутреннее строение стебля древесного растения на поперечном разрезе (рис. 55). Снаружи стебель .за- щии1ен покровными ткшгями. У .молодых стеблей поверх покровной ткани еще сохраняются чктатки тонкой кожицы. У мнотлстних растений к концу первого года жизни кожица замепщ-ется мн{)гослойной пробкой, сосгоящей из мертвых клеток, заполненных иолдухчзм. Для дыхания в кожице (у мол{)дых побегов) имеются устьица, а позже образуются чечевички — у'чап^ ки пробки с крупными, рыхло расположенными клетками с большими .межклетниками. Под покровной тканью находится кора, об- Рнс. S4. Удтииснпые „ __ ра.и)ванш1я разными тканями. Наружная часть и укороченные етсачн г i г. iu»f>ei4*B' кччры предстаччена слоями клеток покровной 1 - 11олсо.шечннк. и механической тканей с утолщенными оболоч- 2 - подорожник ками и тонкостенных клеток скновной ткани. 74 Внутренняя часть коры, п составе KOTopoii много клеток ироио,ая1це»”| ткани, называется лубом. в состав луба входят ситовидные трубки. по которым идет 11Исходя1Щ1Й ток: органические вещества передв11гаются от листьев. Ситовидные трубки состоят из живых клеток, соединенных концами в длинную трубку. Между соседними клетками имеются мелкие отверстия. Через них. как через сито, передвигаются органические вещества, образующиеся в листьях (рис. .об). Ситовидные трл-бки остаются живыми недолго, чаще 2-3 года, изредка — 10-1:”) лет. На с.мену нм постоянно образуются новые. Сито видные трубки составляют небольшую масть в лубе и обычно собраны в пучки. Кроме .зтнх пучков в лубе имеются клетки механической ткани, главным обра.зо.ч» в виде л^бямыл: волокон, и клетки скновной ткани. К центру от луба в стебле ртсположена друшя проводящая ткань — древесшш. 11о ней идет вое-ХПДЯ1ЦНЙ ток: вс>;щ с рас“гворенны.ми в ней веществами передвиг;»ется от корней к листьям. Древесина обра.зоваиа разными по форме и величине клепсами. Основная ее часть состоит из сосудов, трахеид и древесных волокон. Сосуды — это соединения многих трубчатых клеток, называемых члениками. Располагаясь друг над другом, они образуют трубочку, Чость перегородок мехеду соседними члениками растворяется, и образуются сквозные отверстия. По таким сосудом рос-творы передвигаются достаточно быстро (см. рис. 56). Трохеиды представляют собой не сосуды, о цепочки из прилегающих друг к другу длинных мертвых водопроводящих клеток. В местах соприкосновения у них имеются поры, по которым и передвигаются растворы из клетки в клетку по направлению к листьям. Передвижение воды с растворенными солями в трохеидох идет значительно медленнее, чем в сосудах. т Рис, 55, Часть поперечного гре.эа стебля трехлетиего побега липы: 1 - пробка: 2 — луб; 3 — кора; 4 - камбий; 5 — .тревссина с tjh-mh голичными кольцами: 6’ - герлцекина F- Рис. 56. Схема лвижсиия во,ты и орглничег Kirs веществ по сосудам древесины (t) и ситовидным трубкам луба (2) в стебле 75 Древесные волокна похожи но трохеиды. но имеют более толстые стенки клеток. Ос-новноя часть древесины (сосуды, трохеиды, древесные волокна) представлено одревесневшими клетками, лишенными живого содержимого. Они участвуют в передоче растворов вместе с живыми клеткоми. В центре стебля лежит толстый слой рыхлых клеток основной ткани, в которых откладываются запасы питательных веществ, — это сердцевина. У некоторых растений (георгина, тюльпан, огурец, бамбук) сердцевина занята воздушной полостью. Рост стебля в толщину. Между древесиной и лубом у двудольных растений находится тонкий слой клеток образовательной ткани — камбий (рис. 57). В результате деления клеток камбия стебель растег в толщину. При делении камбиальных клеток V4 дочерних появляющихся кчеток отходит к древесине, а 'Д ~ к лубу. Поэтому прирост особенно заметен в древесине. Деление клеток камбия зависит от сезонного р1ггма: весной и летом происходит активно, в ре.зультате чего образуются крупные клетки, а осенью за.медляется, и тогда образуются мелкие клетки. Зимой деление ка.мбия прекращается. В итоге образуется годичный прирост древесины, хорошо заметный у многих деревьев, называемый годичным кольцом (см. рис. 55, 57). По числу годичных колец можно подсчита'гь возраст побега и дерева в целом. Ширина год>1Чных колец у древесных растений .зависит от условий окружающей среды. Так, в холодном климате, на болотных почвах величина годичных колец древесины очень мала. В благоприятных климатических условиях, на богатых почвах толщина годичных колец увеличивается. Сопоставляя чередование широких и узких годичных колец у ство- Годичиые ко.1ьца Сктрдцсвина стебля, образованная нз кр>1шь(Х тонкостенных клеток, в которых мог\т откладываться запасные вещества Древесина — спои клеток. по которым вода и минеральные соли ггередвигахггся вверх (восходящий ток) Рис. 57. Вттрсннсч: строение стебля 76 Луб. по клеткам которого продукты фотосинтеза (сахара) передвигаются в стебле (нисходящий ток) Камбий. обеспечивающий р<хт стебля в пюлщину ла, можно определить, в каких условиях жило растение, а также установить колебания погодных условий за многие годы. Функции стебля. В жизни растений стебель выполняет разные функции. Он проводит воду с растворами минеральных солей от корня к листьям и отводит образующиеся в них органические вещества. Проводящая — важная функция стебля. Стебель служит опорой растению, он держит на себе тяжесть находя-П1ИХСЯ на нем листьев, цветков и плодов. Опорная — другая важная функция стебля. В основной ткани стебля могут откладываться запасные питательные вещества. В этом проявляется запасающая функция стебля. С помощью стебля побег выносит свои листья и почки к свету' в ходе роста растения. В это.м проявляются важная осевая функция стебля и функция роста. Все эти функции стебель выполняет посредством осиовных, проводящих, механических и образовательных тканей. т в пустынях, где жаркий климат и недостаток влаги, встречаются растения с тал-стым стеблем и слабым развитием листьев, например кактусы, кактусовидные молочаи, сталелии. Стебель таких растений превращен в орган, способный но-капливать воду. Растения с сочными, мясистыми стеблями (кактусы) или листьями (алоэ) называют суккулентами (от лот. суккулентус — «сочный»). Мексиканские кактусы имеют мясистые стебли в виде ребристых шаров, высоких ребристых колонн, цилиндров и канделябров, толстых лепешек. У кактусов нет зеленых листьев — они представлены в виде лучков игл. Поэтому хлоропласты находятся в клетках поверхностных тканей стебля, где и происходит фотосинтез. На острове Сежотра у восточного побережья Африки произ-ростают деревья с чрезвычайно толстыми, кок бочки, стволами и малым количеством ли- Рис. 58. Адепиум т\-чиый Рис. 59. Бутылочное дерево 77 стьев. Одно из них, красиво цветущий одениум тучный, имеет толстый бочковидный короткий ствол с большими резервуарами для воды (рис. 58). Воду может накопливать в своих стволах и баобаб. Его мягкие и пористые ткани запасают в период дождей ток много воды, что ствол заметно разбухает, приобретоет выпуклую форму. Этой воды дереву хватает на весь эосушливый сезон. Расходуя воду, ствол баобоба худеет. Таким же свойством обладают стволы некоторых пальм Из-за утолщения стволов, вызванного запасом влаги, такие деревья получили название бутылочных (рис. 59). Лабораторная работа № 8* Тема. Внешнее и внутр>е1шее строение стебля. Цель: и.чучить стрстсние стебля. Оборудование и материалы 1. Лупа. пр<*паровальная игла, пинцет, скальпель. 2. Комнатное растение пеларгония; раздаточный материал: зимняя ветка тополя (двулетняя), поперечный и продольный срезы стебля тополя. Ход работы 1. У пеларгонии рассмотрите стебель. Найдите у.злы и междоузлия. 2. У ветки тополя наедите чечевички и листовые рубцы. 3. Рассмотрите с помощью лупы поперечный срез стебля тополя. Пользуясь рисунками 5.5 и 57. найдите основные элементы внутреннего строения стебля. 4. Определите количество годичных колец у ветки тотюля. Найдите слой камбия. 5. Рассмотрите продольный срез стебля тополя. Определите иглой твердость сердцевины, древесины и коры. 6. Отделите кору от древесины. Объясните, почему она так легко отделяется. 7. Сделайте выводы. 8. Но материалам работы подготовьте наглядное пособие «Строение стебля». Для этого на плотный лист бумапч прикрепите обнаружечшые при изу’1ении внутреннего строения стебля тополя части и подпишите их. Стебель — важная часть побега. Он выполняет различные функции: ^ <»ссвук>, прово.тящуи), опорную, запасакзщую. Внешнее и внутреннее i стрск*нис стебля обусловлено теми функция.ми, которые он выполня-I ет в жизни растения. По древесине стебля идет всхгходящмй ток, а по I лубу — нисходящий ток. В результате деления клеток камбия стебель растет в толщину. По годичным колыщм можно определить возраст растения и условия, в которых оно произрасгаю. 78 1. в какой части стебля ра« положсны сосуды? 2. 11азовите фу1жцин стебля. 3. В чем проявляется взаимосвязь стебля с другими органами растения? Видоизменения побегов Видоизменения надземных побегов. (Стебли к побеге растений выио.1-ияют важные функции и отличаются зиачитеутьным разиообра.зием. Исли при ра< кр|||тии почки начинают быстро развиваться междоузлия, то появляются побеги с удлиненным стеблем (удлиненные побеги). Но если междоузлия почти не вырастают, то образукптя побеги с уко{ю-ченным стеблем и сближенными, си,аяти.ми как 6i.i в розетке листьями (укороченные побеги). Растения с уко|и»ченными побегами (примула, подорожник) называют poaemoumtLMU. Но напр;ш.'1еиню роста различакгг сгс-бли прямостоячие, ползучие, цепляющиеся, вьюсциеся и др. 11ря,иостояиие стебли имеются у многих древесных и травянистых растений (у них рост побегов обычно напраалеп вве-рх, к солнцу). Стелющиеся стебли развиваются у некоторых видов можжевельника, кед|ювога ст.ланиика и у многих трав (очиток, традесканция). Если на стелющихся побегах образутотся придаточные корни, то их называют тх^зучими (клевер ползучий, луговой чай. илкзщ). Стелющиеся стебли обычно имекзт небольшие междоузлия, хорошо развитые листья, на них образуется мииш боковых побегов. Быстро нарастая и усти.аая поверхность почвы облиственными побегами, такие раелтния гко|ю :захвагынают большую гыо1цадь, чем обеспечивают себе благоиехзучное существование. Земляшнйс, живучка ползучая, 1лсин;ся ланка и мн«>гие другае растения и.че-ют ползучие стебли, но с длнниы.ми и тонкими меж^аоуазиями. Такие ползучие побет пазыв;гют усами. У них на узлах образутотся чешуевидные листья. а из верхушечных ночек развиваются укороченные ро.зепсов1адиые побеги с :селеными листьями. С. помощью усов |Х1стения жмгтагивио }Х13-множаюгея и |>асселяюгся. Растения с вьющимися побегами называют Болышн' коли- чество разнообразных лиан встречается в тропических лесах. Встречаются лианы и на территории Рс)ссии. Э-го огурец, х.мсмь. вимогра;!, ломонос (клематис), гыющ, а также горох, фасоль, выоиок. В комнатных условиях выращивают такие* лианы, как монстера, пассифлора, циссус, юзеродендрон. 79 Рис. 60. Лианы: 1 — паслён слалко-горький; 2 — клематис; 3 — дутпистый горошек Лионы для удержания побегов но опоре используют различные приспособления в виде щетинок, крючков, усиков, прицепок. При этом все эти приспособления являются видоизменениями или корней, или листьев, или боковых побегов. Многие лианы обвивают опору своими удлиненными побегами с непрямостоячими стеблями (рис. 60). У некоторых растений побеги приобр>етают уплощенную листообразную форму, например у иглицы и аспарагуса. Эти растения, произрастающие в Крыму и на Кавки.зс, нерюдко выращиваются как комнатные. У многих растений побеги имеют вид колючки. Так, у груши, сливы, дикой яблони короткие боковые побеги видоизменены в колючки. Видоизменения подземных побегов. Рахзича-ют три основных типа видоизменений подземных побегов: корневище, клубень и луковицу. Корневище (рис. 61) названо так из-за внешнего сходства с корнем. Однако в отличие от корня на корневище всегда есть узлы, листья и пазушные почки. Лиспя обычно имскгг чсип'е-видную или пленчатую форму, или от них остаются на кирневии(е листовые рубцы. В узлах, под пазушными почками, могут развиваться придаточные корни. В корневище откладыва-кугся запасные питательные вещества, главным образом крахмал и сахар. Растение может размножаться корневище.м, если его участок по какой-либо причине оторвется от материнского побега. Возможность вегетативного размножения посредством деления корневища люди час- Рис. 61. Корневища ландыша (А); пырея (Бу. 1 — стебель: 2 — узлы; 3 — почки 80 3^ i-/’ то используют в ристение-водствс. У некоторых лесных растений подземные побеги развивакгп'л очень тонкими и хрупкими. Их на.зывают столонами (от лат. стало — «корневой побег»). Такие столоны имеют, например, седмичник (рис. 62. А), майник, адокса. Клубень — это подземный побег со стеблевой утолщенной частью, имск>-щей округлую форму, и которой откладывакугся и запасаются питательные вещества (рис. 62, Б). У картофеля, например, клубень развивается из верхун1Счной почки a,niiiiioro столона. Клубни используются растениями для вегетативного размножения. Если внимательно рассмотреть клубень картофеля, то можно увидеть, что на нем имеются верхушечные и боковые почки. Их называют глазками. Рис. 62. Столоны седмичника (Л) и клубни картофеля (Б): столон (1)-, верхушечная ночка (2); па.гки (3); ра.звитие побега и.т глазков (')) Y посаженного в почву клубня кортофеля из глазков развивается несколько (3-7) надземных побегов. На них образуется много придаточных корней, и одновременно с ними от основания каждого побега в почве из боковых почек розвивоются столоны. Их верхушечные почки вскоре начинают утолщаться, образуя клубень. Вначале он маленький, затем увеличивается в размере вследствие роз-ростония зопосоющих тканей, в которых в большом количестве откладывается крахмал. Крупные клубни картофеля — результат селекционной работы человека. Y дикоростущего картофеля, уроженца горных районов Южной Америки, клубни очень мелкие. Луковица представляет собой подземный (иногда надземный) оьть-но укороченный побег (рис. 63). Его стеблевая часть (донце) очень >т1ло-щена. С>г донца отходят сухие и мясистые листья. В сочных листьях запасаются питательные вещества, в основном разные сахара. В пазухах сочных листьев развиваются почки, из которых образуются дочерние луковицы. Это боковые почки, называемые детками или зубками. Особенно много их у чеснока и .тука-шалота. С их помощью луковичные растения размножаются вегетативно. 81 Рис. 63. Луковицы: 1 — лун репчатый: 2 — лнлия-сар:шка: 3 — тк>.ты1ам; Д — липце: и — почки: С — с)-хис ЛИСТЫ1: М — мясштые листья Луковица в отличие от корневища и клу-бня служит п|^ежде всего >гля выживания в период жестокой летней .засухи и глубокого прогрева почвы: вода, содержащаяся в тканях чешуевидных мясистых листьев луковицы, обеспечивает растению жизнь. Но территории России дикорастущие луковичные растения (тюльпаны, луки, рябчики, птицемлечники) произростают в степях, полупустынях, в горных районах, Некоторые клубневидные (цикламен) и луковичные растут а широколиственных лесах (галантусы, пролески, гусиные луки). Большинство этих растений имеет цветоносные побеги, которые появляются рано весной, но уже к началу лето они отцветают, образовав плоды и сформировав подземные побеги — клубень или луковицу. В током виде многолетние раннецветущие растения переживают неблогоприятные для них условия. Лабораторная работа № 9 Тема. Внешнее строение корневища, клубня и луковицы. Цель: и.зучить строение подземных побегов. Оборудование и материалы 1. Лупа ручная, препировх1Ы1ая игла. 2. Клубень картофеля, гербарий koj> невищного растения (пырей), луковица лука репчатого. Ход роботы 1. Рассмотрите в гербарии пырей и его корневище. Назгдите )’злы, меж-до^илия, чешуевидные листья и придаточные корни. Сделайте вывод. 2. PaccMoTjjHTC клубень картофеля. Найдите его глазки. Рассмотрите под лупой гла;1К11, найдите в них почки. 3. Рассмот рите разрезанную вдоль луковицу. Найдите у луковицы стебс'ль и листья. Определите, в чем отличие луковицы от корневища и кл^’бня. 4. (Сделайте общий вывод. Видоизмснсииыс побеги выполняют ра.хтнчные функции; запасание питательных веществ, вегетативное размножение. иережив;|ние неблагоприятных се.зоиои года и возобновление роста при благоприятных условиях. Растения, имеюпцю шдоемпые видоизмененные побеги. способны сохраняться ж11В1>1ми ,'ьтителы1ое время, что исиоль.зу-етея человеком в хозяйстве. 82 1. Как отличить корневище от корня? 2. Назовите осиовнме видоизменения побегов. 3. Как вы думаете, почему в условиях жаркого сухого климата луковичных растений встречается много, а корневищных — мало? Проверьте себя. Что вы узмоли о стебле кок чости побега?_______ Подумайте! Какова роль междоузлии в жизни растения? Какие утверждения верны? 1. Листья нахо,дятся на междоузлиях. 2. Стебель cixtoht из междоузлий и узлов. 3. Годичные колыха — это кольца камбия. 4. Побеги бывают надземные и подзе.мные. 5. Ситовидные трубки находятся в л^бе. 6. Стебель — орган образования питательных веществ для растения. 7. В условиях яркого освещения стебель сильно вытяшвается в длину. 8. Рост стебля в толщину обусловлен делением клеток камбия. 9. Клубень — это утолщенный подземный стебель растения. 10. Корневище — видоизмененный побег. 11. Чечевички — это дыхательные отверстия на стебле. 12. Главная функция стебля — опорная. Стебель, узел, междоузлие, годичный прирост, сосуды, ситовидные трубки, луб, древесина, камбий, сердцевина, чечевички, корневище, клубень, луковица. Цветок — генеративный орган, его строение и значение Цветок — заметная, часто красивая, важная часть цвст'ковых растений. Цветки могут быть круттые и мелкие, ярко окрашенные и зеленые, пахучие и без запа.\а, одиночные или собранные вместе из многих мелких цветков н одно общее соцветие. Однако при всем разнообразии цветков их объеднняет наиважией-шая в жизни растений функция — образование плодов и семян в результате полового размнс>ження растения. 83 Омяэачатки Завязь Тычинка Лепестки Чашелистик Цветоножка Рис. 64. Цветок и его основные части Пестик ---------- Строение цветка. Цветки мно- гих растений раз.чещаются на тонких стебельках — цветоножках (рис. 64). Обычно это последнее междо)'Злис под цветком. Верхний конец цветоножки, на котором располагается цветок, называют цветоложем. Это ось цветка, на ней располагаются все части цветка. Цветоложе всегда несколько шире цветоножки и имеет чрезвычайно короткие междоузлия. На >'злах цветоложа располагаются все части цветка: чашелистики. лепестки, тычинки и пестик. На самой верхушке цветоложа находится пестик (один или несколько), а чуть ниже его размещаются тычинки — это главные части цветка. Еще ниже на цветоложе располагаются лепестки. Их совокупность называется венчиком. Под лепестками находятся чашелистики, образующие чашечку. Венчик и чашечка вместе создают самую яркую часть цветка — околоцветник. Околоцветник может быть простым или сложным (двойным). У простого околоцветника все листочки цветка одинакового цвета (тюльпан, ландыш). У сложного околоцветника они разделены на чашечку и венчик (ро.ш, гво.}дика). I Околоцветник защищает пестик и тычинки от неблагоприятных условий окружающей среды и своей яркостью привлекает опылителей. Главные части цветка. Рассмотрим пестик и тычинки, например вишни и тюльпана. Пестик вишни состоит из трех частей: завязи, столбика и рыльца. У тюльпана в пестике нет столбика и рыльце сидит непосредственно на верхушке завязи. Рыльце обычно клейкое, шероховатое или даже ветвистое. Оно служит для восприятия пыльцы. Столбик поднимает рыльце, иногда высоко над околоцветником. При этом рыльце лу'чше улавливает пыльцу. Завязь — самая нижняя, раситренная часть пестика. Она содержит в себе семязачатки (се.чяпочки), в них формируются женские половые 84 клетки — яйцеклетки. В завязи вишни развивасггся один семязачаток, а у тюльпана их много. Поэтому у вишни из цветка развивается односемянный плод, а у тюльпана — многосемянный. Из завязи пестика после опыления цветка и оплодотворения яйце-клегки развиваст'ся плод, а из семязачатков образуются семена. Ъининки у вишни и тюльпана состоят из длинной, тонкой тычиночной нити и крупного пыльника. Внутри пыльника развивается пыльца, представляющая собой скопление пылинок. В пылинках обра-.зуются мужские половые клетки — спермии. В цветке вишни имеется много тычинок, у тюльпана их только шесть. Перенос пыльцы из пьыьников на рыльце пестика называют опылением. После опыления прюисходит оплодотворение — слияние в одну клетку мужских и женских половых клеток. ■ Цветок — .это сложный генеративный орган. Составляющие его элементы «>беспечивают половое размножение растения. Пестик и тычинки участвуют в оплодотворении и образовании плода. При .этом пестик — это женская часть цветка, а тычинки — мужская часть цветк;». Цветки, в которых есть и пестики, и тычинки (как у вишни и тюльпана), называют обоеполыми. Такие цветки имеются у большинства цветковых ростений. Но у некоторых растений развиваются однополые цветки (огурец, тополь, облепиха). Они содержат либо пестики, либо тычинки. На основе этого различают пестичные (женские) цветки и тычиночные (мужские) цветки (рис. 65). Пестичные цветки ботаники обозначают знаком планеты Венера — ? (условное изображение зеркальца с ручкой). Тычиночные цветки обозначают знаком планеты Марс — ^ (условное изображение щита и копья). Например, у огурца и тыквы в одних цветках имеются только тычинки ((?), а в других — пестики ($), из которых после оплодотворения развивается плод — огурец или тыквина. Растения, у которых однополые пестичные и тычиночные цветки находятся но одном и том же растении, называют однодомными (огурец, тыква, орешник). Г f Рис. 65. Тычиночные (1) и псчггичлыс (2) цветки огурца 85 Рис. 66. Простые соцветия; 1 — кисть; 2 — щиток: 3 — коьлос; 4 — щштик; 5 — початок; 6 — го.ювка; 7 — корлшка Растения, у которых пестичные и тычиночные цветки находятся на рюзных экземплярах, называют двудомными (тополь, осина, крапива). Так, у тополя весной мужские деревья пылят — рассыпают пыльцу, а позже, летом, женские деревья розбросывоют белый пух — летучие семена растения. Соцветия. Цветки оГ)ра;1ук>тся на побегах. Часто вспвлеине побега в его верхушечной части приводит к тому, что на нем развивается не <»днн, а несколько цветков и располагаются они в определенном порядке. Такая грутша цветков называется соцветием (рис. 66). Различают простые и сложные соцветия. В П|хзстых соцветиях цветки располагаются по одному на главноГ| оси побега. В сложных соцвети- 1 V Рис. 67. С1тожиые (1,2) » простые (3. -1) соцветия: 1 — 6у:«улы111к; 2 — снып.: — примула белая: 4 — примула-баранчик 86 ях на главной оси располагаются не одиночные цветки, а разветвленные нсболыпие соцветия (рис. 67). В соцветия обычно объединены мелкие цветки. Собранные вместе, они придают болытто яркость и аро-матность цветоносной части побега, что важно для привлечения живот^ ных-<1пылителеГ|. Крюме того, в соцветии по сравнению с одиночными цветками Bcei^ да образуется больше плодов и семян, что обеспеч1!вает лучшую возможность размножения растений. В .чтом большое биологическое значение соцветия. Интересно, что в процессе эволюции соцветия у некоторых растений бла1Ч)даря большим краевым цветкам приобрели вид одного круттно-го цветка (подсолнечник, георгина, ромашка, нивяник, василек, 1саленду-ла. ка.амна). Насеко.мое, опустившись на соцветие, за один прилет может Рис. 68.1>а6пчка адмирал. поглоп»ая нектар, опыляет соцветие опьынть сразу множество цветков (рис. 68). Лабораторная робота № 10* Тема. Типы соцветий. Цель: знакомство с типами соцветий. Обор/дояание и материалы Гербарий растений с соцветиями; подорожник, василек, клевер, чере.муха (или другие). Ход работы 1. Ознакомьтесь с предложенным вам гербарием растений с соцветиями. 2. Изучите соцветие черехпхи (или ландыша). Сделайте схематический рисунок этого типа соцветия. 3. Пользуясь рис7нком 66 учебника, определите, какие типы соцветий у подорожника, клевера и ваегьтька (или ромашки). Сделайте схематический рисунок этих соцветий. 4. Сделайте вывод о значении сс}цветин /ыя растения. 87 I Цветок является органом полового размножения растения, из I которюго после опыления и оплодотворения развивается плод. Цветки бывают одиночные или собранные в соцветия. Соцветия более заметны для опылителя, чем одиночные цветки, в них обычно об-I разуется больше плодов и семян, чем в одиночных цветках. Главные части цветка — пестик с семязачатками и тычинки с пыльцой. Около-I цветник (чашечка и венчик) защищает главные части цветка и являет-' ся средством привлечения опылителей. 1. Какую функцию выполняет цветок? 2. Почему пестик и тычинки считаются главными частями цветка? 3. Простой или 010ЖНЫЙ околоцветник у шиповника? колокольчика? 4. Какие преимущества у соцветий растений перед одиночным цветком? Цветение и опыление растений Цветением называется состояние растения от начала раскрытия цветков до засыхания его тычинок и лепестков или всего околоцветника. т Продолжительность цветения у ростений может очень различаться. Ток, у некоторых кувшинковых цветение длится 20-25 мин. А у тропических орхидей цветение продолжается 70-80 суток. Например, у выращиваемых в оранжерее тропических орхидей цимбидиумо гибридного и фоленопсиса приятного цветки но семидесятый день после раскрытия остаются не только свежими, но и способными к принятию пыльцы. Опыление цветка происходит в период цветения растений. Опылением называют перенос пылы(ы с пыльников на рыльце пестика. Вслед за опылением в завязи цветка происходит оплодотворение — слияние спермия с яйцеклеткой. В итоге образуется зигота. I Опыление — необходимое условие для процесса оплодотворения, происходящего в цветке. Различают два типа опыления — самоопыление и перекрестное опыление (рис. 69). При самоопылении на рыльце пестика попадает пыльца этого же цветка. При пе(>скрестном опылении пыльца с тычинок одного цветка переносится на рыльце пестика друтопт цветка. 88 Рис. 69. CjccMa перекрести от OnbLTICHVin (А) и самиош>Ь1снш1 (Б) Перекрестное опыление. Перекрсстнос опыление отмечается у большей части цветковых растений. Оно имеет преимущество перед самоопылением, так как повышает возможность получения дочерним организмом новых свойств от двух его родителей. Этого нс происходит в Х1>де самоопыления. При перекрестном опьшении цветков переносчиками пьшьцы с одного растения на другое являются факторы неживой природы (ветер, вода) и живые существа (насекомые, птицы, М(Ш-люски, летучие мыши и человек). В процессе аво-люции у растений возникли разиообрашые приспособления к осушествлению перекрестного опыления. Одни приспособления способствуют ;|учшему обеспечению переноса пыльцы на рььтьце пестика, другие препятствуют самоопылению. У перекрестноопыляемых pan'emiii самоопьыяемосп. предотвращается (или ограничивается) такими их свойггвами, Ю1К рхшлсление цветков на мужские и женские, двудомность растений, сш|)евание пыльников и пестиков в одном цветке в piwnoe bjx-mh, невоспрпимчивен-ть cBtK*ii пьельцы у рыльца пестик;!, а у некоторых растений даже ядовитость своей пьыьцы для рьыьца пестию. Приспособления к переносу пыльцы. У растений су шествует мн!)жество приспособлений к переносу пыльцы с помощью жив<тгпых. Особенно большую роль в перекрестном опььтении выполняют насекомые, которые посе-щакгг цветки для сбора пищи. У растений лая привлечения опылителей раз-виванугсл яркие, па.\учие цветки, в них выделяется сладкий истар или образуется много П1>ьтьцы, Ktm>jK)ii пи'1аются насекомые и другие животные. У многих растений перекрестнгх’ опыление осушсствляетсл с помощью ветра. И.чеино так опыляется большинств«1 степных и луговых трав, высокоствольных деревьев леса. Расгения, у которых перенсх: пыльцы происходит с помшцью ветра, называют ветроопыляемыми (рис. 70). Рыльце пестика у цветков так1!Х растений обычно длинное и ветвистое, а тычинки с длинными тонкими тычиночными нитями. К переносу пыльцы ветром у растешш выработались особые приспособления, которые направлены па лучшее улавливание пьшьцы. Вот почему у ветроопыляемых растений цветки часто не имеют околоцветник;! либо он очень ма.1еиысий. Обычно цветки у таких растений мелкие, без ярких красок. .запаха и нектара, собраны в д.1ин1!ые и качак>1цисся соцнггия. В тычин- 89 ках развнвагтся сыгп'чая, ;1С1'кая, .iciy ‘гая пыльца, и образуется ее много. У немногих видов перекрестно* опыляе.мых растений пыльца rie|jeiio-ситгя с помощью воды (роголистники, наяда, валлиснерия, элодея и др.). Самоопыление. Среди огромного разнообразия цветковых растений имеются и такие, у которых опыление осуществляется своей пыльцой (леи. пшеница, томат). Это самоопыляе.мые растения. Опыление у них происходит еще в б\тонах. Среди растений есть много таких, у которых развиваются и перекрест-нО'Опыляемые, и самоопыляемые цветки. Это, например, цветки кислицы, яснотки, сердечника, иван-чая, седмичника, майника. Перекрестноопыляемые цветки пахучие, имеют хорошо развитый околоцветник, о цветки, опыляемые своей пыльцой, обычно мелкие и появляются в конце цветения растения. У них не раскрывается околоцветник и опыление происходит в бутоне. Такой способ опыления является страховочным, на случай если не произойдет опыления раскрытых цветков пыльцой с другого растения. В Арктике и пустынях, в темнохвойной тойге из-за неблагоприятных экологических условий таких самоопыляемых растений особенно много. Рис. 70. Ветроопыляемые растення; 1 — ольха; 2 — орешник; 3 — осока; 4 — мятлик: 5 — цветок ржи ' Опыление — это перенос пыльцы из пыльника тычинки на рыльце пе-^ стика. У большинства растений перекрестное опыление цветков — I обычное яалеиие, осуществляемое с помощью животных (чаще всего I насекомых), ветра, воды. Некоторым растениям св13Йственно самоопыление. 11осле опыления происходит оплодотворение и из завязи начинает развиватыя плод, а в нем — семена. Цветение растений, опыление цветка пыаьцой и оплодотворение яйцеклетки спсрмие.м — (збязательные условия образования гыодов и семян. 90 1. R чем еходсгво и различие насекомостыляемых и нетроопыляе-мых цве'гков? 2. Каково биолошческое значение нерекрссгного опыления и самоопыления у растений? 3. На цветках каких рап’ений вы видеш насекомых— пчел, шмелей юи баГючек? 4. R чем 11|)(»1К^'1Ж'тся взаимосвязь цветкового растения и его опылителей? 5. Какие Пывак>т приспособления у растений для предотвращения самоопьыения? Плод. Разнообразие и значение плодов Формирование плода, i 1осле опыления и оплодотворения к .завязи пестика. где находится семязачаток с оплодотв(>ренной яйцеклеткой, интенсивно нриз'екакуг питательные вещеетше Завязь начинает активно развиваться, преобразуясь в шюд. Одновременно в семязачатке идет развитие семеш! с зародышем. I Плод — в<1жнейший орган размн1)жения цветковых растений. o6pii3y-! к)ии1Йся из цветка после опыления и оплодотворения. 11лод состоит из семян н околоплодника. Ока.!1огьпо()ник — это наружная част1« плода. Он образуется из стенок .завязи. Ие[)сдко в формнрош!-нми околоплодника участвуют и другие части цветка; цветоложе, околоцветник, тычинки, цветоножка. Околоплодник защищает формирук>-щиеся семена от высыхания, механических повреж^аений и других неблагоприятных воз,^сйствий окружающей среды. Семена .защищены околоплодником и находятся в плоде, по.зтому цветков1.1е растения еще называют покрытосеменными растеиия.ми. В процессе созревания плода е нем происходят существенные преобразования. Околоплодник у одних растений становится мясистым, сочным или волокнистым, у других он становится твердым. В околоплоднике идет накопление зопосных питательных веществ; сохоров, белков, витаминов, жиров, розличных ароматических веществ, органических кислот, привлекательных для многих животных. Именно поэтому плоды служат различным животным и человеку высококалорийной пищей. Питаясь плодами, животные способствуют их распространению. 91 Рис. 71. Плоды: А — сухие: /, 2 — боб roj)oxa и фасоли: 3 — ко[к>Г)очка мака; 4 — желудь дуба; Б — сочные: 1 — яблоко груши и яблони; 2 — мноткгн'тянка малины; 3 — костянка сливы и вишни; 4 — ягода смородины и крыжовника Плоды обеспечивают развитие семян и способствуют их распространению по земной поверхности. Многообразие плодов. Особенности развития плодов и способы распространения семян обусловили необычайное разнообразие приспособительных свойств у плодов. Оно выразз1Лось в их строении. По особенностям околоплодника плоды делятся на сухие и сочные (рис. 71). К сухим плодам принадлежат зерновка, боб, коробочка, стручок, орех и желудь, семянка, листовка. Сочными плодами являклх'я ягода, костянка, яблоко, тыквина. По количеству семян в плодах различают плоды миогосемяниые и односемянные, а по способу рассыпания — вскрывающиеся и невскрывающиеся. Например, у зрелой вскрывающейся коробочки мака при созревании образуются небольшие отверстия, через которые семена высыпаются при раскачивании стебля. У подсолнечника и астры плоды невскрывающиеся. Огромное разнообразие плодов у растений обусловлено выработкой в процессе их исторического развития приспособлений к распространению семян. 92 Распространение плодов и семян. Очень редко семема прорастают на самом растении. Большинство семенных расп'ений распространяется животными на значительные расстояния от материнского организма, а также ветром, водой и человеком. Некоторые растения способны к самораз-брасыванию (самораспространению) семян. Это отскакивание плодов при падении (дуб, яблоня, конский каштан); выстреливание семян из лопающихся плодов при их созревании (горох, недотр01£к, люпин, фиалка, бешеный огурец); рассыпание семян при качании стебля (мак, тюльпан), самозарывание п^юдов в почву (арахис). Легкие плаваю1цие плоды и семена разносятся водой (кувшинка, ка.1ужница). У распространяемых ветром — приспособления идут в двух направ.зениях: уменьшение веса семян (орхидеи) 1ыи увеличение их парусности путем образования выростов, крыльев, летучек (одуванчик, береза, клеи). т Сочные, ореховидные и мелкие сухие плоды распространяются животными (птицами, зверями, насекомыми). Для этого но сухих мелких плодах есть крючки, липучки, шипы (лопух, череда) или жировые мясистые придатки (например, но семенох), лакомые для муравьев (фиолко, чистотел). Человек также участвует в распространении семян. Зонимаясь сельским и лесным хозяйством, он случайно или сознательно расселяет плоды и семена ценных и сорных трав, о также древесных растений, изменяя растительный покров Земли. Значение плодов. В растителыю.м мире роль плодов огромна. 1Ьюды обеспечивают развитие, созревание семян — в этом заключается гяатая функция плодов растений. Участие в расселении растений на новые нлощадн — также важная функция плодов и семян. Благодаря их распространению происходит тквое-ние неподвижным растегнием новых герргггорий, тквободившихся после (кушения водоемов и болот, после пожара, вулканического и.звержсния и т. д. Т|х-гья №(жная роль плодов и семян заключается в том, что они служат ценным (высокока.1орийным) продуктом питания все.му животному миру нашей планеты. Человек также широко использует плоды и семена: в пищу, на корм скоту, в медицине и промышленности. Плод — важный орган цветкового растения, обеспечивающий развитие, созревание, защиту и распространение семян. Плоды служат пищей животным и человеку. Многообразие плодов объясняется различными способами развития и распространения семян. 93 1. Из чего развиваются плоды и из чего — семена? 2. Плоды каких растений исполкчук^т в вашей мсстш>сти? Сделайте таб^'1ицу. в которой будет отражено разнсюбразие этих плодов. 3. Какие плоды у капусты и картофеля? 4. Как распространяются семена расгений. образующие плод ягоду? Растительный организм — живая система Жизнь цветкового растения начинается с прорастания семени. Основные органы растения — это корень и побег. В почве находится подземная часть растения. Она образована главным, боковыми и придаточными корнями. Все вместе они образуют корневую систему. На поверхности зе.чли располагается ш«дземиая часть растения — побег. Побег — сложный орган, состоящий из вегетативных (стебель, листья, почки) и генеративных (цветок, плод и семена) частей. Корень и побег работают согласовании. Все органы растения ктаимо-свя.замы между собой и дополняют др)т друга. В процессе жизнедеятельности растения они в.заимодейстнуют как части единого целого, как система органов живого организ.ма. Растение живет благодаря бесперебойной рабг)те всей его системы органов. Поэтому о любом живом организме говорят: это живая система взаимодейсгвующих органов, члп биосистема (от греч. биос — «жизнь» и система — «целое, составленное из частей»). Биосистема — это единое целое, сг)стг)ящее из частей, тесно свя.зан-ных между собой строением и функциями. Жизнедеятельность орга-нм.зма как биоснстемы обусловлена взаимосвязью (согласованной работой) всех его органов. Например, если корни нс будут поставлять в растение воду с раство-реииыми MmiepxibUMMti солями, то зеленые листья побега не смогут на свету образовывать органические вещества и наоборот. При это.м в обоих случаях растение не сможет осуществить цветение и сформиремеать 1юрматы1Ы|Ч гьтод. Вспомните, ни один са.чый крупный или мелкий iuktok в букете, по-ставлеимо.ч в воду, не образует зрелого плода. Это пр»>исходит неггому, что у сре.танного (сорванного) растения разрушена связь между частями еп) тела, наруше)1 об.меи веществ в его клетках и т канях. Живучесгь цветка 94 н гаком сргаанном растении «^буслоансна лишь теми питательными веществами, которые в нем накопились благодаря (}ютосшггезу и работе ко|> ней. Лишившись корней, цветок в букете вместе с листьями погибает. ' Растение - целостный организм. Все его органы — части единого ' организма. ()нилополняютдр\тдр\та и работают п.заимоспя.занно. От ' здоровья и работы одного tjprana зависит работа и здоровье другого ^ I органа, а та|сже .здоровье всего растительного организма. ^ 1. Что прои.зойдет с растением, если нар\тиить связи межлу его органами? 2. Почему органи.зм назьишют биосистх'мой? 3. Докажите. чт«> организ.м растения яштяется биосистемо»!. Проверьте себя. Что вы узнали об органах цветковых растений? Подумайте! ]. Почему у садовой земляники в период плодоношения ула.-'1яют ее усы? 2. Зачем при высадке рассады (капусты, помидоров) у эти.ч растений прищипывают главный корень? Какие утверждения верны? 1. Внутри семени под кожурой находится зародыш нового расгения. 2. Эндосперм — важная |нгпт*льная ткань семени однодольного и двудольного растения. 3. Основная функция се.мян — расп|юстранение paeix'iHiii. 4. Пестик состоит из завязи, столбика и рыльц»!. 5. Пестик — это орган, где формируется семязачаток с яйцеклеткой. 6. Главная часть цветка — яркий околоцветник, при1искаю1иий о1!ыли-телей. 7.1 lpopocTводящей ткани корня (показана часть поперечного разреза корня); Б — движение веществ, поглощенных корнем, к надземной части растения 4 Кммогм А UL 97 питанием. Корневое питание обеепечинает iiocr>ii.iemie и растение В(>-лы и MiiHepa.'ibHbix солей. С помощью к'орпеных волосков растение получает иа почвы соли калия. ко.1ьция, фосфора, магния, соединения аао-п», серы и другие химические элементы. Mmirp;uHiiH>ie вещества корневая система поглощает иа почвы в виде [)астворов вместе с водой. Корневые волоски принимают непосредственное участие и их поглощении. При атом они работают как м;ыепькие насосы. Вещества, постлпивтие в KopiiCBoii волосок, перемещаются в другие клетки всасы1«1кпцей зоны корпя и затем п<к'Т)нают в клел кн проводящей ткани — трахеиды и сосуды древестпя (рис. 72, А). По ним они транспортируются в зону проведения корня и далее через стебель ко всем частям растения (рис. 72. Б). Почвенное питание — это MiiiiepiUibiHK' питание растетн1. Значение минерального питания для растения и природы. Во псасына|<> щей зоне корня идет не тольк») поглощение воды и солей. В этой части корня с участием поглощенных расгворов минеральных солей и органических веществ, поступивших от лист1»ев (глюкозы), активно идут сложные химические процессы обмена веществ и образования различных новых соединений. Здесь синтезируются сложные химические вещества, из которых строятся потом белки, вита.мины, ростовые вeшecтвil и другие органические вещества. Они необходим!.! для нормального роста и развития растения. Таким образом, кореш. и<- тюлько всасывает из почвы воду с минеральными солями, но и участвует в образовании многих новых органических вещес'тв. Процессы поглощения и преобразования растворенных минеральных веществ интенсивнее идут в дневные часы. Особе!1!Ю активно эти процессы происходят в период цветения растений. т Потребность растения в минеральных веществах зависит от его вида (например, картофель и свекла требуют наличия в почве большого количества калия, о пшеница и ячмень — больше азота, чем калия). Кроме того, она зависит от возраста оргонизмо, быстроты его росто, стадий роэвития, характера погоды, времени суток и свойств почвы. Большинство растений нуждаются в таких элементах, кок азот, фосфор, калий, мог-ний, серо. При нехватке азота тормозится рост ростеиий и формируются мелкие листья. Недостаток калия замедляет процессы деления и растяжения клеток, вызывоет гибель кончика корня. Нехватка фосфора замедляет обмен веществ. При недостотке магния нарушается образование хлороплостов и хлорофилла. Иехвотка серы снижо-ет фотосинтез. 98 в природе поглощенные растениями мине-ра.1Ы1ые вещестна частично возвращаются в почву с опавшими листьями, ветками, хвоей, цветками, «тгмершими корневыми волосками. По на нолях после \-борки урожая ссл1»скохозя1‘е ственных растений поглощенные их корнями минер;слы1ые вещества не возвращаются в почву. Они уносятся человеком вместе с урожаем. Так, вынос только ка.1ьция из почвы с 1 т урожая ншсницы составляет 10 кг, свеклы — 40 кг, а капусты — 60 кг. Роль удобрений в жизни растений. Чтобы предотвратить истощение почвы и собирать большие урожаи, на поля вносят удобрения. Их разделяют на органические и минера.1ьные. Органические удобрения — это навоз, торф, компост и перегной (ра.гпагающиес.я остатки растений). Минеральные удобрения — это азотные соединения (селитра, мочевина), фосфорные (суперфосфат, костная мука), ка.1ийные (зо.та, хлористый калий, сульфат калия). Названные удобрения привносят в почву элементы минерального питания, которые требуются растениям в большом количестве. К .минеральны-м удобрения.м отнекят vi микроэ.пементы (от греч. .-мык/юг — «ма.лый»), когорые растение потребляет в чрезвычайно малом количестве. Они участвуют в обменных щх»цессах организма, повышают устойчивость pacTenttii к болезням и неблагоприятны.м условиям окружающей среды (рис. 7.S). Рис. 73. Влияние микроэлементов на рост подсолнечника. Первое растение рюсло, получая марганец, второе — без марганца т Бор — один из наиболее важных микроэлементов, особенно для двудольных растений, — усиливает прорастание пыльцы но рыльце пестика при опылении; без него нарушается созревание семян, отмирают конусы нарастания Недостаток меди задерживает рост и цветение ростения: у злаков без меди не раэвиеоется колос; у кустарников, молодых яблонь, опрысканных раствором медного купоросо, повышается устойчивость к заморозком. Марганец способствует увеличению содержания сахорюв и их оттоку из листьев. При недостатке молибдена в тканях растений накапливается большое количество вредных для оргонизмо человека солей — нитратов. Ко|К’нь — это снециализиронанный орган .минерального питания рас- [ тений. Растение поглощает много мннер<ыьных веществ. В почву для сохранения н.юдородия и нормального роста и развития растений вносят органические и MHtiepit.ibHbie удобрения. 99 1. Какую роль к жизни растения выполняет почвенное питание? 2. Каким ||\тем вещества, поглощенные корневыми волосками, попадают в проводящую систему растения? 3. Как корень у'частвует в образовании органических вещес-гн растения? 4. Узнайте, какие удобрения вносят в почву д,1я овощных культур Bit-ши родители (знакомые, соседи). Воздушное питание растений — фотосинтез Фотосинтез — создоиие органических вещесга. Корневое питание дает растению только минеральные соли и воду. Органические вещества и за-ключеннук» в них анергию растение получает в прсщессе фотосинтеза (от греч. фотос — «свет» и синтеяис — «соединение»), Фст^сингез протекает в хяоропяастах. В ходе этого процесса за счет энергии сол-нечного света растение с помощью зеленого хлорофилла листьев образу'-ет необходимые ему органические вещества из неорганических — углекислого газа и воды. Так как основным поставщиком углекислого газа для фотосинтеза яалястся воздух, то этот способ получения растением органических веществ называют воздушным питанием. Фотосинтез всегда поддерживается корневым питанием — поглощением из почвы воды и минеральных солей. Без воды фотосинтез не происходит. Зеленый лист — специализированный орган воздушного питания. Благодаря п.чоской форме листовой пластинки лист имеет больппто по-вер.чность соприкосновения с воздушной средой и солнечным светом. Присутствие же в .мякоти листа многочисченных хлоропластов с .хлорофиллом создает огромную фотосинтезирующую поверхность, превраща>1 таким образом лист в могучую фабрику образования органических BCBiecTB. Роль света в фотосинтезе. Доказать, что зележн- растение только на свету образует органические вещества, .можно простым опытом. Зеленое растение, например пеларгоник> зопальтю (герань), помещают в темный шкаф. Через 2-3 дня у этого растения черной бумагой или фольгой затемняют небольвгую часть одного листа и ставят растение на свет. Через 8-10 часов срезают этот лист, снимают с него затемняющую пластинку. Затем для обесцвечивания листа его кипятят в спирте (при этом разрушается хл(>рофи^ь1 и .зеленая окраска исчезает). Посче этого лист 100 помещают в раствор иода. В результате проведения опыта можно увидеть, что незатемненн<1я часть листа, содержавшая крахмал, посинела (крахмал от иода становится синим), тогда как затемненная часть листа приобрела желтый цвет иода. Этс> свидетельствует о том, что здесь, в затемненной части листа, крахма;! не образовгслся, так как клетки листа не пол)'чали световой энергии. Крахмал — это органическое вещество, которое растение образует на свету в процессе фотосинтеза. Фотосинтез — процесс, в котором зеленое растение из неорганических веществ (углекислого га.за и воды) с исполь.зованием энергии сол-нечнот света образует органические вещества — углеводы (глюкозу, фруктозу, KpaxMiui), а гакже кислород. 1 Фотосинтез — очень сложный многоступенчатый процесс. В общих чертах фотосинтез состоит из двух этопов. Ночало процессу задает свет (рис. 74). Свет активирует хлорофилл. Активированный хлорофилл разлагает (разрушает) молекулу воды. При этом освобождется водородо кислород выделяется в воздух. Это первый этап фотосинтеза. Так как участие энергии солнечного света является обязательнейшим условием, то этот этоп фотосинтеза нозывают световым. Затем в ходе химических реокций с участием углекислого газа и активных компонентов, полученных на первом этапе фотосинтезе, обрюзуется органическое соединение, из которого в дальнейшем синтезируются различные углеводы, богатые энергией. Этот этап фотосинтеза нозывают темповым, потому что здесь все процессы идут без участия света. Свет Использование продуктов фотосинтеза растением. Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет п хлоропластах бесперебойно, пока зеленые листья получают солнечную энергию. Обра:)она1Ш1неся в хлоропластах продукты фотосинтеза (углеводы) поступают в цитоплазму, где с помощью ферментов превращаются в другие органические вещества (белки, жиры и др.). Полученные органические вещества по ситовидным трубкам луба оттекают из листьев ко всем частям растения: к почкам, генеративным органам. Но большая их часть передвигается по стеблю вниз к корням, где принимает участие вместе с минеральными солями в образовании белков и жиров, которые откладываются про запас (рис. 75). 3 Рис. 74. Схема процесса фотосинтеза: 1 — хлорофилл; 2 — вода: 3 - кислорг>л; 4 — водород; 5 — углекислый i-aa; 6 — вещество, .заряженное .энергией; 7,8- углеводы (с ахара) 101 Кислород лскислыи газ Рис. 75. Основные ттн перелвн-жения веществ в п|)опсссе корневого и воздушного пиз-ання (красными сгрелками обозначено движение воды и минеральных веществ, черными — орпнш-ческих веществ, коричневыми — зтлскислого газа, синими — кислорода, фиолетовыми — испарение воды) Образующиеся н ходе фотосинтеза органические соединения используются клст1са.ми растения в качестве пнгательных иещестн, Глюкозо — высокознергетмческое вещество. В зовисимости от потребностей растения оно или сразу же после образования используется для процессов жизнедеятельности (в том числе для дыхания и построения клеток), или отклодывоется про запас в виде крахмала, сахористых соков, или перерабатывается при участии минеральных солей, поглощенных корнями из почвы, в белки, жиры и другие органические вещество. Для фотосинтеза о6яз;1телы10 нужен углекислый газ, поступающий в лист вместе с во.з,тухом через устьица, и вода, приходящая по сосудам из корня. Зеленые растения — автотрофы, В процессе воздушного питания растения поглощают неорганические вещества и с помощью энергии света и хлоро-ф|ыла образуют органические вещества. Организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, называют самопитающимися или автотрофными (от греч. аутос — «сам», трофе — «питание»), .Чвтотрофный тип питания — главная особенность растительного организма. Не все организмы на Земле обладают такой способностью. Многие из них не способны создавать органические вещества из неорганических. а получают их с пищей в готовом виде. Такие организмы называют гетеротрофными (от греч. гетерос — «другой», трофе — «питание»). Все животные, грибы, большинство бактерий и человек яв-зяются гете-ротрофами. Они питаются готовыми органическими веществами, созданными автотрофами — зелеными растениями. Вот почему процесс фотосинтеза имеет огромное значение нс только для растений, но д^зя всей жизни на Зе.мле. 102 Зслсиыс рас1х*11ия — ан'штрофы; создавая органические BeiuecTBii, запасают в них солнечную энергии>. Запасенная в раггительной массе анергия становится достлтнюй для других живых организмов. т Роль автотрофов точно выразил российский ученый Сергей Павлович Косты-чев- «Стоит зеленому листу прекратить работу на несколько лет, и все живое население земного шарю, в том числе и человечество, погибнет». Успешность протекания воздушного питания зависит от многих факторов окружающей среды: интенсивности и качество света, концентрации углекислого газа, минерального питания, водного режима, темлеротуры, загрязнения воздуха. Некоторые газы промышленного происхождения, особенно сернистый газ, даже в малых дозах повреждают листья растений. Огромный вред побегам и листьям наносят выхлопные газы автомобилей. Сожистый налет закупоривает устьица и уменьшает лрозрачность кожицы листа. Кислотные дожди розрушают кожицу и мякоть листа. Во.здушнос питание растений подаерживается корневым питанием. Фотосинтез — процесс образования на свету с помощью хлорофилла органических веществ из воды и углекислого газа. В атом процессе зеленые растения улавливают энергию солнечного света и преобразуют ее в .энертк), доступную для других организмов. Выделенный в процессе фотги интсза кислород используется всеми живыми существами для дыхания. Сохранение зеленых растений на планете — важная задача, стоящая сейчас перед людьми. 1. Какую |к»ль в воз^тущиом питании играет нода.^ 2. Каким обржюм углекислый газ поступает в лист? 3. Почему лист называют органом воздушного питания у зеленых растений? 4. Поче.му растения относят к автотрофа.м. а животных и грибы — к гетеротрофам? Космическая роль зеленых растений Создание органических яеществ. Жизнь на Земле зависит от Солнца. Г1риёмнико.м и накошггслем энергии солнечных лучей на Земле якляктя зеленые листья растений как специализированные органы фотосинтеза. Фотосинтез — уникальный процесс создания органических веществ из неорганических. Это единственный на нашей планете процесс, свя.зан- 103 иый с превращением энергии солнечного света в энергию химических связей, заключенную в органических веществах. Таким способом поступившая из космоса энергия солнечных лучей, запасенная зелеными расге-ииячи в углеволах, жирах и белках, обеспечивает жизнедеятельность всего живого мира — от бактерий до человека. Выдающийся русский \щеный конца XIX — начала XX в. Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) роль зеленых растений на Земле назвал космической. К.А. Тимирязев писал: «Все органические вещества, кок бы они ни были разнообразны, где бы они ни встречались, в растении ли, в животном или человеке, прошли через лист, произошли от веществ, выработоиных листом. Вне листе или, вернее, вне хлорофиллового зерна в природе не существует лаборатории, где бы выделялось органическое вещество Во всех других оргонох и организмах оно превращается, преобразуется, только здесь оно образуется вновь из вещества неорганического». Фотосинтез — важнейший процесс в жизни нашей шанеты. Он выполняет космическую функцию, пргзизводя огромное количество энергии, запасаемой в зеленых растениях, и поставляя кислород в атмосферу. Накопление органической массы. Сахар — важный продукт фотосин ге-за. Его производится больше, чем каких-либо других хи.мических соединений на Земле — ми^тлиарды тонн ежегодно. Все живые организмы могут жить, лишь потребляя в виде пищз! ту энергию, которую зеленые растения с помощью хлорофзьдла получзыи от Солнца и заключили в углеводах и дру|'их органзгческих соединениях. Накоплеиие энергии — очень важное для живой природы явление, обусловленное фотосинтезом зеленых растений. Органические вещества — отличный энергоноситель. Созданные с участием хлорофилла и солнечного света углеводы, а также обра.зованные в растениях белки и жиры сг»держат в себе много энергии. Особенно .много ее в крахмале и раазичных сахарах. Многие роствния, такие как сохорный тростник, сахарная свекла, лук, горох, кукуруза, виноград, финик, запосают сахара в стеблях, корнях, луковицах, плодах и семенах. Именно сахара служат главным источником энергии для всех живых существ, ток как легко могут стать одним из наиболее активных соединений в любой живой клетке. Постоянно поглощая энергию^ в виде солнечного излучения, растения ее макопливают. Из-за огромного колич^ ства зеленых растений на Земле энергии в биосфере становится все больше. Че- 104 ловек широко пользуется гозом, нефтью, углем, дровами — все зто органические вещества, которые выделяют при сгорании энергию, некогда запасенную в зеле-ны|^>рас7ениях. ' Обеспечение постоянства содержания углекислого газа в атмосфере. В атмосфере Земли углекислый газ составляет 0,03 % от объема воздуха. Эта величина удерживается на протяжении мнопгх тысячелетий, несмотря на то что великое множество живых организмов в процессе дыхания выделяют углекислый газ. Еще больше его выделяется при гниении и разрушении .мертвых тел, при извержении вулканов, пожарах, при сжигании топлива. Все это огромное количество углекис.аого газа поглощают зеленые растения в процессе фотосинтеза, сохраняя более или менее постоянное содержание углекислого газа в атмосфере Земли и тем самым обеспечивая возможность жизни на нашей планете. Накопление кислорода в атмосфере. В настоящее время кислород воздуха в атмосфере занимает 21 % его объема. Как побочный продукт фотосинтеза кислород сжсч'одно поступает в атмгхгферу в огромном количестве (70-120 .MjipA т). Благодаря этому все организмы на Земле — бактерии, грибы, животные, в том числе человек и сами растения, — могут дышать и <х;уществлять процессы своей жизнедеятельности. В древние времена, когда на нашей планете ев»е не было растений, не было и кислорода в атмосфере. Из киспорода. выделяемого растениями при фотосинтезе, на высоте примерно 25 км над поверхностью .Земли под действием солнечной радиации образуется озон. Он задерживает ту часть ультрафиолетовых лучей, которая губительно действуют на живые организмы. Озоновый слой, окружающий Землю, создает возможность для жизни организмов (рис. 76). Характеризуя роль растений в на-коплении свободного кислорода на Земле, всемирно известный российский ученый Владимир Иванович Вернадский писал: «Но нашей планете свободный кислород находящийся на ней в виде газа или в форме ростворо в природных водах, нацело создается жизнью... Нам известны тысячи земных химических процессов, в которых свободный кислород поглощается, переводится в новые со- Рис. 76. 0;и>ноный слой вокруг Земли нс nptmyc'KacT тс ультрафиоле товые nj'MH, кеггорые могут разрушать живые клетки 105 единения, исчезает кок таковой. А между тем количество его в биосфере не меняется, остается все тем же. Это достигается непрерывной роботой зеленых растений». Создание почвы но Земле. Органические вещества, обро-ювапиые зелеными растениями, потребляются живыми гутестпами суши. Отходы процессов жи.чнедеятельностн ттргани.чмов, прттдукты гниения и ралпо-жсиия мертвых тел (растений, животных, грибов, бактерий) и их отдельных частей (опавшие листья, отмершие корни, корневые волтнки, иби.1ьз1ые корневые выделения), иотщая в вс'рхний слой земной поверхности. разлагаются там и принимают ут|астне в создании уникального природного образования — почвы. Без органических соединений почва не образуется. Почва обра.зуется и развивается на поверхнстсти Земли в результате взаимодействия элементов живой и неживой природы. От количества органических веществ — гумуса — .зависит плодтзродие почвы. Зеленые растения благодаря фотосинтезу осуществляют чрезвычайно важную — космическую — роль в жизни нашей планеты. Она заключается в том, что растения, преобра.зуя энергию солнечного света, .за-пасакгг orpoMHtje количество энергии в взще органическот вещества и выделяют в атмосферу кислород. 1. Почему необходимо охранять растения? 2. Почему и в зимнее, и в летнее время в воздухе постоянно сттдержится 21 % кислорода? 3. Охарактеризуйте роль растений в жизни гетеротрофов. 4. В чем проявляется взаимосвязь живой и неживой природы? Дыхание и обмен веществ у растений Дыхание растений. Растения, как нее живые организмы, постоянно дышат. Для этого им необходим кислород. Он нужен и однтжлсточным, и многоклеточным растениям. Кислород необходим для процессов жизнедеятельности клеток, тканей и органов растения. Дыхание — непременное условие жизни растений. Большинство растений получает кислород из воздутса чер^ устьица и чечевички. Водные растения потребляют кислород, растворенный 106 в воде, всей поверхностью тела. Некоторые растения, iipoiiapacTaKi-щие на заболоченных местах, имеют ос«)бые дыхательные корни, с ш>-мощью которых они поглощают кислород нз воЗк1уха. Дыхание — сложтай процесс, пp^)тeкaющий в клетках живого организма. В ходе этого процесса под действием кислорода происходит распад органических веществ на углекислый га.т и воду. При .этом выделяется эиер| ня, юлорая иснользус*тся растением для процессов жизнедеятельности. ()сновн!.1м органическим 1к*ществом, участвующим в дыхательном нр«1цессе, яв»'1Я1|^м утлеводы (сахара, скобенно глюкоза). Интенсивность дыхания у растений зависит от количества углев«)Дов, након,1енных побегами на свету. Весь процесс дыхония протекает в клетках растительного организма. Он состоит из двух этапов, в ходе которых органические вещества расщепляются но углекислый гоз'и воду. Но первом этапе при участии специальных белков (фермеитов) происходит роспод молекул глюкозы на более простые органические соединения и выделяется неАлмого энергии. Этот этап дыхательного процесса происходит в цитоплазме клеток. Но втором этопе простые оргонические вещества, образовавшиеся но первом этапе, под действием кислородо распадаются но углекислый газ и воду. При этом высвобождается много энергии. Второй этап дыхотельного процесса протекает только с участием кислорода в специальных тельцах клетки. Дыхание — процесс, противоположный фотосинтезу (рис. 77). Срав11и.м процессы дыхания и фотосинтеза в клетках зеленого листа растения (табл. 1). Свет Кислород Углекислый газ фегшеинтез Кислород Углекислый газ Дыхание Рис. 77. Газообмен в хс5лс фотос ннтеза и дыхания 107 Таблт^! 1 Сравнительная характеристика процессов дыхания и фотосинтеза № признака Фотасинтез Дыхание 1 Поглощение углекислого газа Поглощение кислорода 2 Выделение кислорода Выделение углекислого газа 3 Образование сложных органических веществ (преимущественно сахаров) из простых неорганических Разложение сложных органических веществ (преимущеез'-пенно сахаров) на простые неорганические 1 Поглощение из окружающей среды и расходование поды Образование и выделение в окружающую среду воды 5 Поглощение с помощью хлорофилла солнечной энергии и накопление ее в органических веществах Высвобождение энергии 6 Происходит только на све-гу Происходит непрерывно на свету и в темноте 7 Протекает в хлоропластах Протекает в цитоплазме н специальных тельцах клетки 8 Происходит только в зеленых частях растения, преимущественно в листе Происходит в клетках всех органов растения (зеленых и не-эелепых) Процесс дыхания связан с нспр*гры1шым потреблением кислорода днем и ночью. Особенно интенсивно идет процесс дыхания в молодых тканях и органах растения. Интенсивность дыхания обусловлена потребностями роста и развития растений. Много кислорода требуется для деления и роста клеток, образования цветков и плодов. По окончании роста, с пожелтением листьев и ос<1бенно в зимнее время интенсивность дыхания заметно снижается, но не прекращается. Обмен BeiuecTB. Чтобы жить, растение обязательно должно получать из окружающей среды путем питания и дыхания необходимые ему вещества и энергию. Поглощенные вещества в процессе преобразований в клетках и тканях становятся веществами, из которых растение строит 108 свое тело. Все преобразования веществ, происходящие в организме, всегда сопровождаются потреблением энергии. Зеленое растение (как автотрофный организм), поглощая световую энергию Солнца, накапливает ее в органических соединениях. В процессе дыхания при расщеплении органических веществ эта энергия высвобождается и использ>'стся растением для прк>цессов жизнедеятельности, которые происходят в клетках. Оба эти процесса — фотосинтез и дыхание — идут путем последовательных многочисленных химических реакции, в которых одни вещесг ва преобраз>тотся в другие. Так, в процессе фотосинте.за из углекислого газа и воды. полл^1енных растением из окружак^щей среды, образуются сахара, которые затем превращаются в крахма.1, клетчатку или белки, жиры и витамины — вещества, необходимые растению для питания и запасания энергии. В процессе дыхания, наоборот, происходит расщепление созданных в процессе фотосинтеза органических веществ на неорганические соединения — углекислый i-aa и воду. При этом растение получает высвобождающуюся энергию. Эти превращения веществ в организме называют обменом веществ. Обмен веществ — один из важных признаков жизни: с прекращением обмена веществ прекращается жизнь растения. Обмен веществ — это совокупность протекающих в организме различных химических превращений, обеспечивающих рост и развитие организма, его воспроизведение и постоянный контакт с окружающей средой. Дыхание — процесс, обеспечивающий растительный организм энергией, которая высвобождается при распаде органических веществ. со.зданных в процессе фотосинтеза. Оба эти процесса — необходимое условие обмена веществ, а значит, и жизни организма. 1. Как<»е значение в жи:)ни растения имеет дыхание? 2. Поду.майте, что произойдет с растением, если интенсивн(»сть дыхания будет выше интенсивности фотосинте.за, 3. Откуда в растении беру'1ся вещества, участвующие в процессе обмена веществ? 4. Как в процессе обмена веществ осуществляется связь организма со ерюдой? 109 Значение воды в жизнедеятельности растений Водо как условие жизни растений. Вода необходима для жти11 любого растения. Она состапляет 70-9."» % сырой массi.i тела растения, У j>ac-теиий нее нроцеесы жизнедеятельности протекак>т с использованием поды. (Х)меи neiuecTH н растительном организме происходит только при достаточном количестве воды. С- водой в растение шх'тл'пают минера.1ь* ныесоли из почвы. Она обеспечивает непрерывный ток питательных веществ но проводящей системе. Без воды не могут прорастать семена, не будет в зеленых листьях фотосинтеза. Вода в виде растворов, наполняющих 1С1етки и ткани растения, обеспечивает ему упругость, сохранение определенной формы. (Поглощение воды из внешней среды — обязательное условие существования растительного организма. Растение получает воду главным образом из почвы с помощью корневых волосков корня. 1 {а.земные части растения, в оснопиом лиегья. через устьица испаряют значительное количество воды. Эта потеря влаги регулярно восполняется, так как корни постоянно поглощают воду. Бывает, что в жаркие часы дня расход воды испарением превышает ее поступление. Тогда у растения листья увядают, особенно самые нижние. За ночные часы, когда корни п|Х1Должают всасывать воду, а испарение у раегения снижено, содержание воды в клетках снова восстанавливается и клетки и органы растения вновь приобретают упругое состояние. Главным способом посту'пления воды в живые клетки является ее осмотическое поглощение. Осмос — это способность воды поступать из окружающей среды в клеточные растворы. При этом посгупление воды приводит к увеличению объема жидкости в юзетке. Сила осмотического погловщния. с которой вида входит в клетку, называется сосущей силой. Водный обмен у растений. Поглощение воды из почвы и потеря ее при испарении создают постоянный водный обмен у растения. Бедный обмен осуществляется с током воды через все органы растения. Он складывается из тре.ч этапов: 1) поглощения воды корнями, 2) передвижения ее по сосудам древесины, 3) испарения воды листьями. Обычно при нормальном водном обмене сколько воды 1Н)ст\'пает в растение, столько се и испаряется. 110 Рис. 78. PatTX'Hne каттты и количество воды, котирис оно испарило за лето Ростение пропускает через себя очень много л воды. Например, подсолнечник за один день испаряет до 800 г воды, а за лето — до 200 кг. Каждое растение пшеницы (токже ячмень, овес) за день испаряет около 50 г воды. Представляете, сколько надо воды для целого пшеничного поля? Из всего огромного количества воды, проходящей через растение, лишь очень незначительная ее часть используется им но синтез веществ своего тела. Только 0,2 % всей пропускаемой воды ростение усваивает. Остольные 99,8 % поглощенной воды тратятся но испарение (рис. 78). Но эта «трата» очень вожна для ростения. Корни, поглощая иоду из почвы, вместе с ней постоянно привносят в организм растворенные минера,'1ьные соли. IbiCTyniiB с водой в раслчгпие, соли не испарякттся. а остаются в нем, образуя так иазывае.мтк.* cv-xoe вещество. Накопление сухого вещества в теле растения — результат совместной работы корней и листьев. Водный ток в растении идет в восходящем naiipaicieiniii; снизу вверх. Он зависит (ГГ силги всасывания воды клетка.ми корневых волосков внизу и от интенсивности испарения павс'рху. Постоянный ток во,';ы от корневой сиггемы к над.земпым частям растения сл)'жит средством траиспорги-ровки и накогыения в органах тела минеральньсч веществ и различных химических соединений, шхллтшющих из корней. Он обз.едипяет все органы растения в единое целое. Помимо зтого, восходящий ток воды в растении необходим для нормального водоснабжения всех клеток. Oc.i>-бенно он важен дтя осуществ,ления н|хщесса фотосинтеза в листьях. (Достаточное количество или нехватка н,1аги в клетках влияют на все жизиедеятелы1ыс процессы растения. Экологические группы растений, (лзеопутные растения произрастают в ра.злнчных природных условиях. 1руппы раеггений, выделяемые по отношению к како.му-либо одному фактору среды, определяющему приспособительные свойства организмов. на.1ывак>тся вкологинескими группами. По отн(Щ|емию к во,1е растения делят на слсдукяцие зкологическне группы (рис. 79): водные травы, обитающие в воде (элодея); влаголюби-пые, частично погруженные в воду (ющужница, рогоз): живущие в условиях умеремиого увлажнения (ландыш, ель, капл'ста); обитатели сухих мест (саксаул, ковыль, кактус. <хюэ). 111 Гидотофиты (от грвч. лцдотос — «вода», фигом — «растение») — водные травы (элодея, лотос, кувшинки). Гидотофиты полностью погружены в воду. Стебли почти не имеют ме-хонических тканей и поддерживаются водой. В тканях растений имеется много крупных межклетников, заполненных воздухом. Гидрофиты (от греч. гидрос — «водный») — растения, частично погруженные в воду (стрелолист, камыш, рогоз, тростник, аир). Обычно обитоют по берегам водоемов, но сырых лугах. Гигрофиты (от греч, гигро — «влога») — ростения влажных мест с высокой влажностью воздуха (калужница, осоки, циперус, ситник). Мезофиты (от греч мезос — «средний») — растения, живущие в условиях умеренного увлажнения и хорошего минерального питания (сурепке, нивяник, ландыш, земляника, яблоня, ель, дуб). Растут в лесах, на лугах, в поле. Большинство сельскохозяйственных растений — мезофиты. Они лучше развиваются при дополнительном поливе. Ксерофиты (от греч. ксерос — «сухой») — растения сухих местообитаний, где воды в почве моло, а воздух сухой (алоэ, кактусы, саксаул). Среди ксерофитов различают сухие и сочные. Сочные ксерофиты с мясистыми листьями (алоэ, толстянки) или мясистыми стеблями (коктусы — опунция, моммилярия, цереус), зопосоющие воду в своих тканях, называют суккулентами. Сухие ксерофиты — склерофиты (от греч. склерос — «жесткий») приспособлены к жесткой экономии воды, к уменьшению испорения (ковыль, саксаул, кермек, верблюжья колючка). Рис. 79. Растения ра.зных экологичсск1Тх групп по отиошению к воде: / - лотос; 2 — ка.туж11Н1щ: 3 — рогоз; — кивьыь; 5 — кермек; 6 — саксаул; 7 — цереус Вода — нажнейшее условие протекания всех процессов жизнедеятельности растения. Ее роль в организме растения многообразна. Вода — главный компонент в транспортной системе при перемещении веществ между клетками, тканями и между' органами растения. От притока воды :гависит жизнь растительного организма. В ходе эволюции у растений выработались приспособления д.ая жизни в различных условиях обводненности. 1. В каких процессах жизнедеятельности растений участвует вода? 2. Чем обусловлена непрерывность восходящего тока воды у растения? 3. Что протекает в стебле по нисходящему току? 112 Проверьте себя. Что вы_узноли о питании и дыхании ростений м9 Подумайте! Весной у 6ере.зы, сделав раарез в коре, часто берут сладкш1 березовый сок. 1. От восходящего или нисходящего тока берут .этот сок? 2. Что произойдет с березой, если у нее взяли много сока? Какие утверждения верны? 1..'Зеленые растения, поглощая солнечную энергию, образуют органические соединения. 2. На полях после уборки урожая поглощенные растениями минеральные вещества не возвращаются в почву. 3. С помощью хлорофилла только из углекислого газа в листе образуются органические вещества (сахара). 4. .\втотрофы — организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических. 5. Зеленые растения поглощают энергию солнечной^ света. 6. Роль зеленых растснит! называют космической только потому, что они из космоса получают энергию солнечного света. 7. Поступившая из космоса энергия солнечного света запасается зелеными растениями в виде утлеводов, жиров и белков. 8. (I появлением на .Земле зеленых растений образовался атмосферный кислород. 9. Кислород — вещество, необходимое для фотосинте.за и дыхания растений. 10. Дыхание — это расщепление органических вещео-в на неорганические и высвобождение .энергии. 11. Водный ток в растении зависит только от всасывающей способности корневых волосков. Питание почвенное и воздушное, удобрение, фотосинтез, дыхание, автотрофы, гетеротрофы, экологические группы растений. 113 Размножение и оплодотворение у растений Размножение растений. 1С;1ЖЛ«н- растение, лостшнуп определсмиых ралмероп п нро(1ля рял падин ралнитня, носнрои.лводит себе подс|Г>ные органн-лмы того же вида. Ра.шножеиие — увеличение числа себе подобных особей. Это необходимое свойство жизни, присущее всем органи.лмам и «>беснечин;»К)1цее ||{>ол1ение существования вида. К размножении) нрипупаюторганизмы, доститшие определенного возраста и стадии piiaBUTHfl. У растений различают два типа размножения — бесполое и половое. Бесполое размножение — зто раамножеиис, ефоисходящее без участия половых клеток; при этом в раз.множении участвует лишь одна оссЛь. В бесполом размножении ра.зличак)т два способа: веге-штивное размножение и раз.множение сиора.мн. Вегетативное размножение осуществляется част-ями ортанов материнского растения: из них развио;1ЮТСЯ сачкхтоятельные (дочерние) организмы. Размножение cnopeiMU происходит благодаря развитию у pacTciniii специалн.знрованных клеток — спор. Так(к* размножение свойггвенно водорослям. мхам, папоротникам, хвощам и плаунам. Споры - это (кобые .мелкие клетки. Они содержат ядро, цитоплазму, покрыты плотной оболочкой и способны на протяжении длительного времени переносить неблагоприятные условия. Попав в благоприятные условия среды, споры прорастают и обра.зуют новые (дочерние) растении. |При бесполом размножении образующиеся дочерние организмы по своим свойствам одинаковы с материнским растением. В этом проявляется биологическое значение бесполого размножения. Половое размножение — это размножение, при котором происходит слияние женских (?) и мужских (едвигакзтся к кончику пыльцевой трубки. Продвигаясь сквозь ткани рыльца и столбика, пыльцевая трубка достигает завязи и проникает внутрь семя.зачатка (рис. 81). К этому времени в семязачатке, в его срединной части, одна клетка делится и сильно удлиняется, образуя так называемый зародышевый мешок. В нем у одного конца находится яйцеклетка, а в центре — клетка с дву.мя ядрами, которые вскоре сливаются, образуя одно — центральное ядро. Проникнув в семя.зачаток, пыльцевая трубка прорастает в заролышевый мешок, и там один спермнй сливается (соединяется) с яйцеклеткой, образуя зиготу, из которой развивается зародыш нового растения. 116 Завяль Центральное ядро Яйцеклетка Омязача-пж —- Пылинка Рыльце пестика Пыльцевая трл'бка Зародытевый мешок Спермин Рис. 81. Оплодотворение цветкового }>астения Другой спермий, попавший в зар<ллы1Исвой мешок, сливается с цент-ра.лы1ым ядром. Образовавшаяся при этом клетка очень быстро делится, и вскор>е из нее образуется пилательная л кань — эндосперм. I Слияние в зародышевом мешке спермиев — одного с яйцеклеткой, а другого с центральным ядром — называется двойным оплодотворением. Процесс двойного оплодотворения — яале!ше, свойственное только 11ветковым растениям. Двойное оплодотворение открыл в 189Й г. отечественный ботаник Сергей Гаврилович Навашин (1857-19.S0) на примере лилии тигровой и рябчика нежного. Благодаря двойному оплодотворению зародыш нового расгения получает очень пенный эндосперм с питательными веществами. I- --- ' ■ ■ ■ ■ . у Размножение — процесс воспроизведения себе подобных, обеспечи-ваю1ций непрерывность и преемственность жизни. Существует два способа размножении растений — половой и бесполый. Основной частью полового размножения является оплодотворение,,т. е. слияние женской и мужской половых клеток и образование из них зиготы. Зигота дает начало зародышу — новому организму, в котором объединены свойства двух родительских растений. У многих растений отмечаются оба способа раз.множения. 1. В чем отличие оплодотворения от опыления? 2. В чем .заключается основное преимущество полового размножения растений? 117 3. Почему риггеиия. выросшие из семян, иногда отличаются от того растения, с которого были взяты плоды с семенами? 4. Дополните фразу, выбрав прав^иынай ответ; Значпшг оплодотаореиия состоит в том, что п .шготс: а) увеличивается запас питательных веществ: б) клетки станови гея больше; в) вдвое увеличивается количество цитоплазмы: г) обьединяк>тся наследственные свойств:» обоих родительских о|)ганизмон. Вегетативное размножение растений Вегетативное размножение — один из видов бесполого размножения. Оно свойственно почти всем представителям ца|>ства растений. В природе нередко наблюдается такая карзина; одно раггение, например земляника, р;»зрастаясь своими ползучими побега.мн — усами, занимает большу ю территорию. При это.м некоторые побеги могут отделиться от материнского организма и продолжать жизнь сачостоятелыиз. Отломившаяся ветка ивы, попав н благоприятные условия, укореняется. Вско{>е из ветки вырастает новое растение, иногда на достаточно далеком расстоянии от материмскс>го. Это примеры вегегативного размножения растений с помощью стебля. Растения в природе не[>сдко ра.змножаются листьями. Так. в сырых местах луга встречается растение сердечник луговой. Его сложные листья, соприкасаясь с в.лажной поверхностью почвы, образуют придаточные корни и почки. Отделившись после этого от материнской особи, они образуют из почек побеги и формируют новое растение. Листьями в природе размножаются, например, бегония, сансевьера, каланхоэ, сен-полия. Начало развитию новых растений при вегетативном размножении всегда дают почки (па.зу'шные или придаточные). I Вегетативное размножение — это воспроизведение растений из вегетативных органов: корня и побега. Вегетативное размножение свойственно всем растения.м. У водорослей вегетативное размножение могут осуществлять отделившиеся кусочки слоевища или отдельные его клетки. Высшие растения (споровые и семенные) размножаются с помощью вегетативных <»р-ганов — корней, п(»бегов, а также частей побега (стеблей, листьев, 118 почек). У высших растений, огойсииоу цветковых, вегетативное размножение может сочстатм я г половым размножением. Гастепия, возникшие вегетативным путем, обладают такими же свойствами, какие бьыи у материнского растения. Лишь в новых условиях ок|)ужаю1цей среды у них могут проявиться иные свойств;1. например измениться размеры растения. |При вегс1"ативном размножении отделившиеся дочерние растения полностью восп{м>изво/1ят наследственные свойства материнского организма. В этом прояа1яется существенное' отличие вегетативного размножения от полового. а Совокупность новых растений (особей), возникших вегетативным путем от одного материнского растения, называется клоном (от гржч. клон — «отпрыск», «ветвь»). Образование клонов позволяет кождому растению иметь однородное потомство, повторять себя в своих потомках без изменения наследственных качеств. Клонировонием создается возможность сохранить исходные свойство моте-ринских растений в течение достаточно длительного времени. Таким способом удоет-ся сохранить своеобразные особенности кокого-либо сорта у культурных растений. Значение вегетативного роэмножения для растения. Раслчгния, появнвшн-еся путем вегетативного размножения, обычно развиваются значительно быстрее, чем особи, появившиеся из семян, т. е. половым путем. Они могут раньше перейти к плодоношеннк», значительно быстрее .захватить необходимую им плопцщь, быстрее расселиться на большой территории. Вегетативное размножение пстзволяе'г сохранить неизменными свойства вида. В этом заключается его большое биологичесюн' значение. Если нр<трасгание семян у вида ночелгу-либ<1 затруднено и нодавлеж», растение переходит к вегетативному ра:1множен11ю. Вегетативное размножение у растений может осуществляться случайно отделиншимнея частями тела растения. В природе широко представлено укоренение частей побегов, отдельных лист«>ев. ночек, кусочков корней и корневищ. Части растений, используемые для вегетативного раз.множепия, называют черенками. Но у многих растений в процессе эволюции сформировались видоизмененные органы; клубни, луковицы, столоны, усы, клубнелуковицы, корневища (рис. 82). С их помощью успешно осуществляется вегетативное размножение. Тому же служат и особые придаточные почки растения, называемые выводковыми почками. 119 Рис. 82. Вегетативное размножение растений: корневищами (/ — сныть, 2 — к>т1ена); черенками (3 — смородина); усами {4 — зем.'1яника); луковицами (5 — тюльпан); листом (б — бегония) v>0||| Выводковые почки возникают у растений на листьях (бриофиллюм, папорот-ник-асплениум) или в соцветии. Там они прорастают, образуя маленькую ро-зеточку листьев с корнями, маленькую луковичку в пазухах листьев (лилии, лук, чеснок) или крохотный клубень в соцветии (горец живородящий, мятлик бульбо-носный]. Люди с довних пор очень широко используют вегетативное роэмножение растений в своем хозяйстве. Вегетативное размножение растений широко распространено в природе. Это естественный способ ра.змножения и расселения растений. Оно дополняет половое размножение растений, а в некоторых случаях и заменяет его. Его особенность .заключается в том, что дочерние организмы повторяют почти без изменении наследственные свойства материнского растения. Вегетативное размножение человек использует в растениеводстве. 1. Приведите примеры известных вам растений, размножающихся вегетативным путем. Ответ оформите в виде таблицы. 2. В чем заключается особенность вегетативного размножения по сравнению с половым? 3. Проведите опыт по вегетативному' размножению комна’гных растений (герань, традесканция) черенкованием стебля. 120 Использование вегетативного размножения человеком Искусственное вегетсггивное размножение. С давних пор человек, куль* тнвируя растения, стал использовать вегетативное размножение. Например. размножение картофеля, земляники, банана во всех странах мира осуществляется только вегетативным путем — клубня.ми, усами и корневищами. Использование вегетативного воспроизведения растений в сельскохозяйственной практике получило название искусственного вегетативного размножения. I Основные способы искусственного вегетативного размножения, как привило, те же, что и у растений в естественных природных условиях. Люди часто используют размножение черепками зеленого или одревесневшего побега (виноград, смородина, крыжовник, ро.за, гвоздика, фикус), каубнями (картофель, георгина, батат, топинамбур), лиспи>ями (сен-полия, глоксиния, бегонггя), луковицами (лук. чеснок, тюльпан, нарцисс), белением куста (смородина, пиретрум) и отн<х)ками (крыжовник, жимолость, клематис), усачи (клубника), корневиищми (сахарный тростнше, ирисы, флоксы). корнев1лми отпрысками (слива, малина, вишня, сирень). В сельскохозяйственной практике используются и такие формы вегетативного размножения растений, которые не встречаются в дикой природе. Среди них широко представлено размножение прививкой и культу-рюй ткани. Прививка — это пересадка ншт-тативных частей одного растения на другое и сращивание их друг с друто.м. При таком способе размножения одно растение из прививаемых имеет собственную корневую систе.му, а друте, сросшееся с ни.м, не имеет корней и питается за счет корней другого растения. Растение, на которое прививают, называют подвоем, а растение, которое прививают на подвой. — привоем. В сельском хс)зяйствс прививки имеют большое практическое значение. Выращивание сортовых плодовых деревьев всегда осуществляется прививками. Y яблони плохо укореняются ее черенки. Вот почему с давних времен садоводы стали приживлять стеблевые черенки или отдельные почки взрослого растения от хорошего сорта на корнесобственные растения, выращенные из семян. 121 Для прививки берут однолетние сеянцы плодового дерева (яблони, груши, сливы]. Их называют дичками Они играют роль подвоя. Для привоя берут почки от плодоносящей яблони хорошего сорго (с нужными качествами}. Яблони, выращенные из семян, к плодоношению обычно приступают в возрасте 15-20 лет Привитая яблоня начиноет цвести и плодоносить уже в 5-6-летнем возрасте. Прививка ускоряет переход к плодоношению, особенно если для привоя были взяты черенки (или почки) с плодоносного растения. Кроме того, прививкой можно длительное время поддерживоть сортовые качества культурных растений. Также благодаря прививкам возможно в большом количестве быстро розмножить ценное для человека растение При этом сохранятся его качества, которые могут быть утеряны при семенном (половом) размножении. Чаще всего используют два типа прививок: черенком и одной почкой — глазком. Типы прививок у растений. Дтя прививки черенком в качестве привоя обычно используют наре.занные однолетние побеги с 2-.Ч почками (рис. 8.S). Их прикрепляют к подвою. Обычно привой помещают между лубом и древесиной, там, где находится слой камбия. 11ри этом важно, чтобы ка.мбиальные слои привоя и подвоя говна.1И. Это обеспечивает успех срастания побегов. Прививку глазкам (одной почкой) называют окулировкой (от лат. окулюс — «глаз»). Из-за простоты выполнения окулировки она чаще всего используется садовода.мн. При прививке одной почкой быстрее, чем при других способах, осуществляется срастание. Важно лишь, чтобы срезанный глазок имел небол1.ншй участок л^'ба и камбиа-чьиого слоя. В таком виде привой помещают в надрез под кору пг>двоя и укрепляют обвязыванием (скотчем или полиэтиленом). Сращение глазки с подвоем происходит через 10-1.5 дней. Прививку обычно производят веемой, когда у растений идет активное сок<*движение, или летом. 'lepc'HKH .з;»п)тавливак)т. как правило, зи-\ I .мой, их сре.зак1Т у силыпях здоровых дереыл-в Щ I ^ ^ побегов, хорошо сфор.мировавптх ночки. Хранят черенки до весны в холодном месте, обычно под снегом. К моменту прививки с черенка срезают нужные глазки. А i's I Рис. 83. Прививка растений: А — глазком: Б — черенком 122 Мм()п> псиных сортоп плодопых II ягодных (О'льтур вывел в конце XIX — начале XX в. отечеггнсчшый учеиыйч'адовод Ивам Вла^1Имирович Мичурин (1855-1935). Культура тканей. В iiacTOMiuee в|н*мя пш{)око и[)именястги вегетативное размножение с испазьзоваиием метода культуры тканей. Такой ежкоГ» размножения иолу'чил шыванне •раз.множенне в пробирке». Д|я выращивания новых pacTCimii берут неболыпне кусочки живой ткани растения 1ШИ отдельные клетки, взятые из любого его орпша. Такие живые ткани 11оме1Щ1ют в стерильных условиях в пробирки на особую питательную среду. В специазьных камерах, куда помещены н|юбиркн. созд«ют строго регулируемые благоприятные условия азажностн, (хгвещения, температуры. Соблюдают правила сгсрилы10С1и всех работ. Сиусгя некоторое вр>емя в пробирке пояатяются мазенькие зачатки иовььч растений. В таком случае из одной 1ыи нескольких клеток растения образуется це-.зый новый организм, обладающий свойствами того орпитзма, от которого были в.зяты к-зетки. Описанное восстаиоазеиие целого растения из нескольких клеток также являегся примером вегеггативиого размножения. т Культивирование кусочков ткони — дорогой и трудоемкий способ вегетативного розмножения. Однако он экономически оправдан, ток как этим методом за год можно от одного экземпляра получить более 1 млн растений. Полученные саженцы оказываются не зараженными болезнетворными микрюорганиэмоми. Особенно важно, что методом культуры тканей удается размножить такие растения, которые с трудом размножаются или совсем не размножаются вегетативно. К ним относятся экзотические декоративные (например, многие орхидеи), лекарственные (женьшень) или охраняемые дикорастущие ростения. Лабораторная работа № 11 Тема. Черенкование комнатных растений. Цель: выработать элементарные у-мения черенковать комнатные раезч-ния. Оборудование и материалы 1. Три СК.1ЯНКИ с водой. 2. Сказьпель. 3. Ко.миатиые растс1шя: традесканция, сенполия, бегония металлическая, сансевьера, колеус (крапивка). Ход работы Задание 1. Черенкование стеблей 1. Виимателыю осмотрите побеги растений: тразескаиции, колеуса, бегонии мс*тазличсской. 2. Ра.зрежьте побег на черенки с 2-.Н листьями (у.злами) на каждом (поскольку придаточные корни пояазиюзтя раныие всего около узлов, то нижний срез надо делать под узлом). Удазите нижний лист. 123 3. Поставьте черенки в воду так, чтобы 2/д стебля были нал водой. Задание 2. Черемко1аиие листьев 1. Срежьте у сенполии (или глоксинии, кустч»вой пеперомии, эписции) листовуи! пластинку вместе с черешком и поставьте в воду (неглубоко). 2. Разрежьте д;1инный лист сансевьеры (или стрсптокарпу'са) на листовые черенки длиной 5-7 см каждый. 3. Поставьте их в воду (неглубоко). При этом не спутайте верх и низ черенков! Задание 3. Наблюдение за развитием корней у черенка 1. Все сосуды с черенками поставьте в светлое нежаркое место. 2. Наблюдения за развитием*корней записывайте в таблицу. № п/п Растение Дата черенкования Дата 110яа.1сния первого корня Дата развития корней длиной 1 ,.'>-2 см Дата посадки в почву 3. После развития корней посадите черенки в цветочные горшки с поч-Boii и полейте их. Вегетативное размноже^те используется в практике сельского хозяйства. Ценность его в том, что вегетативный способ размножения позволяет передать неизменными качества материнского растения доче{> ним. Прививки (подвой, привой), культура тканей — сп(хобы вегетативного размножения, созданные человеком. 1. Назовите известные вам комнатные растения, которые раз.мно-жаются вегетативно, 2. Что является славным условием успеха прививки? 3. Почему черенки для прививки плодовых деревьев надо заготавливать зимой? 4. В чем ценность вегетативного размножения? 124 Проверьте себя. Что вы узнали о размножении растений? Ответьте на вопросы 1. Что такое размножение? 2. Какие виды размножения существуют у растений? 3. Где у цветковых растений развивается яйцеклетка? 4. Какова роль пыльцы у растений? 5. Что такое зигота? 6. Почему половое размножение имеет большое значение в жизни растений? 7. В чем основное различие полового и бесполого размножения? 8. Как происходит оплодотворение у цветковых растений? 9. В чем заключаетсл биологическое значение бесполого размножения у растений? 10. Что называют подвоем и привоем? 11. Почему сортовые свойства плодовых деревьев не изменяются при размножении прививкой? 12. Почему метод культуры тканей отн<1Сят к вегспативному р:13множению? Подумайте! Почему бесполое размножение так ширюко представлено в царстве растений? Какие утверждения верны? 1. Размножение свойственно всем живым организмам. 2. Семя развивается из пестика. 3. Оплодотворение происходит в зародышевом мешке. 4. Опыление — это перенос пыльцы с тычинок на рьыьце пестика. 5. .Зигота образуется слиянием половых клеток. 6. Вегетативное размножение свойственно только цветковым растениям. 7. Споры — это особые половые клетки. 8. Вегетативное размножение — это воспроизведение растения из вегетативных частей тела. 9. Яблони размножаются только прививкой. 10. Бесполое размножение подразделяется на два типа: вегетативное и с помощью спор. 11. Зародышевый мешок развивается в семязачатке. 12. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается эндоспер.м. 125 13. Л>М>ННОС О1Ь10ДОТВОрСШ1С — ЗТО слияние 0ДН01Х» спермия с яйцеклеткой. ;«другого — с центральным ядром зародышевого мешка. 14. Половое размножение — это опыление цветка. Размножение (половое, бесполое, вегетативное, спорами), гамета, яйцеклетка, спермий, сперматозоид, зигота, зародыш, оплодотворение, двойное оплодотворение, зародышевый мешок, пыльцевая трубка, привой,' подвой, прививка, культура тканей. Рост и развитие растительного организма Рост растения.‘В (ггличие от всех других живых существ растения растут на П|ютяженин всей своей жизни. Выдаиицийся »)течественный ученый К.А. Тимирязев нисхт: «Наиболее выдающаяся черта в жизни растения заключается в то.м, что оно растет: на это указывает самое название его’>. Жизнь цветкового растения начинается с образования зиготы, из которой вскоре развивается зародыш семени. При прорастании из семени обра.зуется ма.тенький проросток растения. При благоприятных условиях он быстро растет, увеличивая подземную и надземную части. Благодаря деятельности корнеГ| и побегов с листьями растение быстро наращивает вегез”атнвную массу тела. Прожив какое-то вре.мя, растение умирает от старости. За период от прорастания се.мени и до старости растительный организм растет, увеличиваясь в размерах. Рост — это необратимое увеличение размеров и массы организма, связанное в то.м числе с появлением у него новых частей (клеток, тканей, органов). Рост выражает количественные изменения тела растения. Рост растения происходит на всех этагтх сто жизни. Он обусловлен не только сложными процессами обмена веществ, происходящи.ми в органах. тканях и клетках растения, но и условиями, в которых произрастает это растение. Основным способом увеличения размеров растения (его роста) является деление Ю1еток в зонах роста и последующее их растяжение. С номо1цью рос-та в длину корень продвигается в почве, и место всасывания питательных веществ все время меняется. В этом харакзерная 126 особенность растений, которые (в отличие от жикотныч) являются прикрепленными к одному II тому' же месту. 11.менио в< ледствие роста корней растение находит достаточно пищи в почве (минеральные соли и воду) и «уходит» с ТОП) участка. 1суда череа корни ныде.1ило ненумшые ему продукты обмена веществ. Также благодаря постоянному росту побегов (на верхушечных и боковых почек) растение увеличивает свое тело и при атом увеличивает охват нового пространств;!, где оно будет лучше и больше улавливать свет и углекислый газ. необходимые ему ;ыя жизни. Растение увеличивается в размерах — растет. Вместе с тем оно меняет свои свойства, т. е. развивается. Развитие растения. Качественжк' изменение и ст^юеиии и жизнедеятельности живого организма и его частей называемся развитием. Развитие организма от .зарож.яения (от зиготы) до естественной смерти выражается в изменении размеров и качественное!) состояния растения. У него рсчшизуются свойства, присутцие ему, с учетом ycioBiiii среды обитания. 11реобра.зование организма от зарождения до конца его жизни называют иидивидуальным развитием. В процессе индивиртуального развития организ.ма можно наблюдать все cio возрастные изменения. При нр)орастании семени появляется про|Х)сток — это молодое растение. Когда растение начинает цвести и плодоносить. — .это взрослое растение. А когда оно стареет, то перестает размножаться. Все растения растут и развиваются потвоему и в зависимости от условий окружающей среды. В течение жизни растений реализуются их свойства. У однолетних зеленых растений жизнь д.тится один год, у мио-голетних — несколько лет. Так, продолжительность жизни секвойи составляет свяше 3000 лет, дуба — 1500 лет, капусты — 2 года, петунии — 1 год, а крупки весенней — 25-30 дней. Рост и ржэвнтие растений тесно взаимосвязаны. Кроме того, протека- | нис роста и р;1.экит11Я .э;1внсит от условий окружающей среды. j 1. Какова продолжительность жи.эни fXMiica, oi7pua и моркови? 2. Как в.заимосвя.эаны процессы роста н развития в жизнедеятельности растительного органн.эма? 3. Почему растение называют растением? 127 Зависимость роста и развития растений от условий окружающей среды Развитие организма у различных растений пр<жсходит неодинаково даже у представителей одного и того же вида. Это но многом зависит от условий, в которых произрастает растение. : Прюявление свойств растений, их рост и развитие .зависят от уело- I вий окружающей среды. Например, семена могут прорастать и нормально развиваться только при наличии в почве Д1>статочного количества влаги. Поедание животными верхушек побегов вызывает ускорение бокового ветв.ления, а иногда и потерю деревом одноствольной формы, (шоровые растения не могут осуществлять половое размножение, если нет капельно-жидкой воды. Фотосинтез идет только при достаточно ярком свете и у большинства видов только в теплое время года. Ритмы развития растений. Живя в условиях р>егллярной смены дня и ночи, времен года, растения наряду с другими живыми организмами приобрели в процессе эволюции удивительное внутреннее свойспю — периодичность различных процессов: роста, развития и др. Особенно широко в растительном мире распрсктраиены суточные ритмы. Ученые установили, что суточные ритмы у растительного организма представлены чередованием активного и замедленного (д<ике по кояшегося) состояния процессов жизнедеятельности. Например, суточный ритм деления клеток в образовательных тканях: деление клеток активнее происходит в светлое время суток и медзеннее — в ночное. Таким же внутренним суточным ритмом характеризуются многие процессы: с|)отосинтез, дыхание, испарение, открывание и закрывание цветков, выделение нектара, передвижение веществ по проводящим со судам и др. Суточная периодичность этих процессов у растений обусловлена регулярными изменениями факторов среды (освещенности, температуры, влажности во.здуха и других), вызванными движением Земли и сменой дня и ночи. Наряду с суточной наблюдается и сезонная периодичность. Она обусловлена сменой времен года на Земле. У растений она прояв.ляется также в чередовании периодов активного протекания процессов жизнедеятельности и периодов покоя. Причем неблагоприятные периоды растение переживает обычно в состоянии покоя. 128 (Сезонные ритмы у растения прюявляются, например, в образовании годичных приростов 1кй>егов, годичных колец стволов, отмирании и возобновлении побегов у трав, в достижении максиму'ма активности роста и летнее время, в активном сокодвижении вес ной, в прекращении роегга осенью, состоянии покоя зимой. Суточные и сезонные ритмы активности жизненных ироцсхсов сохраняются у растений и при перенесении их в другие условия. Это указывает на то, что таю1Я периодичность является внутренним, иаследстпенным свойством организма. Ьлагодаря суточным и се:<онн1>1м ритмам растения хорошо приспособлены к климатическим особенностям тех мест, где живут, и потому они мало завися г от случайных погодных колебаний. Но не только от сезонных и суточных ритмов, обусловлемпых вращением нашей планеты вокруг свос*й ос и и Солнца, зависят jhk:t и развитие растений. Растения живут в условиях окружаницей среды, к<т»рые неодинаковы в разных местах и в разные годы. Эти условия как экологические (})акторы среды заметно в.1ияют на рост и развитие растений. Влияние экологических фоктороя но ростения. Среди абиотических фак< торов наибольшее влияние оказывает свет. Интенсивность освещения (яркость), качество световых лучей, продолжительность и периодичность освещения обусловливоют ускорение или задержку роста и развития растения. В густом лесу, где интенсивность света невелико, деревья совершенно лишены боковых ветвей но значительном протяжении стволо. У них зеленые листья роскрывоются лишь но ветвях, хорошо освещенных солнечным светом, т. е. ио сомом верху кроны. У того же растения, выросшего но хорошо освещеииом месте, ствол густо покрыт ветвями почти от его основания (рис. 84). Сильные односторонние ветры также изменяют форму кроны, придавая ей флогооброэный вид (рис. 85). Но росте растений благотворно сказывается высокое содержание в почве минеральных веществ, особенно азота. Однако высокое содержание азота, которое обеспечивает быстрый рост растения, сильно задерживает его развитие и снижает семенную продуктивность. Кроме абиотических факторов но рост растений значительное влияние оказывают и биотические факторы. К ним можно отнести влияние животных, питающихся соками растений, тканями листьев, стеблей, корней, почек Это зометно снижает интенсивность роста и развития растения. Многие животные переносят пыльцу с цветка но цветок, т. 0 осуществляют перекрестное опыление растений. Поедая плоды и семено, они роспростроняют их по земной поверхности. Активно питаясь растениями, животные удобряют почву, что благоприятно скозывоется но росте и развитии других растений 5 liUCMUfM Ь ши. 129 Рис. 84. К|юны бука, выросшего на опушке (слева) и в лес\' Рис. 8.S. Флиг(м)бра.1мая форма кроны дерева Рис. 86. Японский бонсай Большое влияние но рост и развитие растений оказывают антропогенные факторы. Так, применяя особые ростовые вещества, человек вызывает ускорение роста стеблей или листьев; давая разнообразные подкормки, ускоряет развитие и плодоношение растений. Загрязняя почву, воздух, грунтовые воды, человек отрицательно влияет на жизнедеятельность растений. Но, охраняя растения, удобряя почву, уничтожая вредителей, он оказывает полезное влияние на рост и развитие растений. Обрезая побеги, удаляя боковые или верхушечные почки, человек по своему усмотрению создает у растения особую форму кроны, добивается быстрого роста в длину или заставляет растение быть карликовым. Например, японские бонсай («растения на подносе») не выше 40-60 см, хотя их возрост нередко достигает 100-1 20 лет (рис. 86). Совокупность абиотических, биотических и антропогенных экологических факторов создает ту окружающую среду, в которой произрастают растения на нашей планете. Рост и развитие растения зависят от экологических факторов окружающей среды. Суточная и сезонная периодичность выработались в ходе эволюции растени(| как приспособление к ритмам Земли. 1. На примере тополя или березы укажите признаки ccaonnom ритма развития. 2. Назовите примеры, показывающие, как человек управляет рс»стом кроны деревьев в горгще (в скверах или парках). 3. Как можно обнаружить у цветковых растений признаки суточного ритма жизни? 130 4. Поясните, почем\' надо не только бережно относиться к раст ениям как большой ненности на нашей планете, но и охранять среду, в которой они произрастают. Проверьте себя. Что вы узноли о росте и роэвмтми ростенмй Ответьте но вопросы. 1. Что такое рост растения? 2. Что такое развитие растения? 3. От чего зависят р<кт и развитие растений? 4. Существует ли взаимозависимость роста и развития растений? 5*. В чем проявляется периодичность роста растений? 6*. Какие наблюдакл'ся ритмы роста и рсивития растений? 7*. ^1ем обусл<»влено появление у растений вн\т[)е11них ритмов роста и разви тия? 8. К;)кие факторы oKp>3Kaioiiieii среды н как щшяют на рсх^г и развитие растений? Подумайте! 1. Можно ли сказать, что обмен веществ у растений существенно в.л11яет на окружающую среду? 2. Почему рост и ра;звитие растения зависят друг от др\та? 3. Как условия окружающей среды воздействуют на рост и ра.звитие растений? Приведите примеры. Дополните фразу, выбрав правильный ответ. 1. Рост растения — это: а) преобразование р;»сзения: б) прорастание семени и ветвление растения; в) количественное увеличение тела растения; г) образование корней и побегов. 2*, Рост и развитие |застения зависят от; а) сезонных и суточных ритмов природы; б) наследственных свойств организма и факторов среды; в) природных ритмов и условий окружающей среды; г) совместного действия экологических факторов среды. Рост, развитие, ритм роста и развития*, суточные и сезонные ритмы*, экологические факторы*. 131 Глава 5 Основные отделы царства растений Понятие о систематике растений Названия растений. I lu Земле с\тцествует более 275 тыс. различных ви-Л<>н растений. Многим из них даны народные названия, например по<)о-рожник, одуванчик, чертополох. х.иель. кутиьиица, медуница. Н<» такие названия часто непонятны ли1дям других стран. Так. подснежником в разных местностях на.з1>1ваются различные растения: медуница, ветреница, сцилла, крокус. Одно и ло же растение нередко именлют по-раз-номл" >лсраинцы василек на:)ывают волошкой, .пютик — жовтецо.ч, картофель поляки Нс1зывают лемнмкеши, а белорусы — бульбой. *1л обы избежать гит^лницы, биологи дают латинские названия растениям (как и всем другим видам организмов). Они понятны биоло-га.м всего .мира. % П' т к */• ( Рис. 87. Растения, названия которых имеют раа.личное происхождение: 1 - пастлшья слмка обык110вен1и1я; V - Гп геиви.глия голая Названия некоторых ростений — перевод народных ноименоеоний на латинский язык. Например, растение пастушья сумка получило назвонив из-за формы его плода, похожего но заплечную сумку (рис. 87). В латинском обозначении оно сохранило народное назвонив — Capsella burbo-postoris (от лат. капселла — «сумко», бурса-пасторве — «мешок пастуха») Многие назвония образованы от имен ученых и первооткрывателей тех или иных растений. Так, красиво цветущее растение жарких районов бугенвиллия названо в честь французского мореплавателя Бугенвиля, дарвиния — в честь онглийского естествоиспытотеля 132 Чарлза Дарвина, маленький стелющийся кустарничек наших хвойных лесов линнея северная — в честь шведского биолога Карла Линнея. Но многие растения ботаники назвали с учетом признаков, характерных для этих растений. Классификация растений. Разобраться во всем многообразии царства растений позволяет особая область биологии — систематика. Ученые-систематики распределяют растения по группам, т. е. систематизируют (классифицируют) их. дают названия, производят описание их свойств, устанавливают сходство и родственные связи между разными растениями. На зтом основании их объединяют в разные группы: царства, отделы. к.аассы, порядки, семейства, роды и виды. На рисунке представлена 1с'1ассификацим I'pyiiii растений от царства до вида. Рис. 88. Класс1|фика1игя гр\-пп царства 1*агтсш1я Царство — самая большая группа pacTemiii, заютючающая в себе все растения, существующие на Земле. OcHOBiioi'i е.типицей системы растений aBjiHerca вид. |К ОДНОМ)- внд\- относят родственные между собой растения, близкие по строению и жизнедеятельности, способные скрещиваться между co6oii и давать жизнеспособное потомство, похожее на ролитслен. Растения одного вида произрастают в определенных эколошческих условиях и .занимают сжзю территорию на [iesLie — ареги (от лат. ареа — • площадь*, «пространство*). Они нс скрещивак»тся с раггениями, при-на^'Ь'1ежащим11 к други.м видам. 133 Рис. 89. Сморилииа черкая и красная (входные межд)' с{)6ой виды г)6ъелиняк»тся в роды, роды — в семейспиш, семейства — в порядки, а затем следуют классы н отделы. Название вида. Видовое назвазше состоит из дв\тс слов; смородина черная, смородина красная, клен ост;юлистный, клен татарский, клен прщ)ечный и т. д. Первое слово, обозначаемое су1цегтв»ггельным, пою1зыв<1ет принадлеж-ность растения к рюду (сморо<)ина, клен), а второе слово, (^бозначаем<х* прилагательным, — соб-сгвс'нно видовое название, показышющее его отличие от других видов того же рода. Так. смородина черная (Ribes nigrum) и смородина красная (Rilyes гиЬгит) — шл разных вида одного рода — cMopixhma (Ribes). Слово видового названия отдельно от родового не употребляется. HiinpiiMep, родовое название, обозначаемое С)тдеп вт'ел!.-ным, может потребляться самостоятельно — смородина, клен, берела, тополь. В этом случае речь и,чет о целой группе видов и сортов, с<х~га1ыяю1пих род, об их общих родовых свг)йствах. В ^юде смородина есть еще виды: смородина юлотистая, слшроскшо сиепиая, смортЫпа альпийская, смородина пушистая и др. Они р:1зличаются между собой, и видов(х; название, как прилагательное, подчеркивает их неодинаков*кт'ь (рис. 89). Черноя смородино и красная смородина давно выращиваются человеком в садах. Для удовлетворения своих вопросов человек создал разные сорта этих ростений У одних сортов крупнее ягоды, у других — более ранние сроки созревания ягод, у третьих — более кустистое ростение и т. д. Сейчас есть около тысячи сортов этих видов. Появление в природе любого вида, например смородины черной, — длительный процесс, эовисящий от очень многих природных условий, о образование того или иного сорто произошло только в результате деятельности человека. Имеются в природе виды, на основе которых человек создал тысячи разных сортов, например многочисленные сорта розы, помидоров, пшеницы и др. Кождый из них обладает своими особыми свойствами. Все культурные ростения имеют много сортов. Двойные, IL1H бинарные {от лат. бинариус — «дпойной»), па.звания видов в XVIII в. ввел швелский y4cnbi;i-Har\'piLnnrT 1Сарл Линией. В I7.5.S г. он опу6лпков;ы большой труд «Виды растении», где впервые применил двойные (бинарные) обозначения видов. Вид — основная структурная единица в систе.ме растений, так же как и в системе всех организмов. 134 Среди цветковых растений выделяют два класса— Даудильиые и Однодольные. К классу Двудольные относятся около 300 семейств, в том числе Крыжовниковые, Ивовые, Крестоцветные, Маковые и др. Класс Однодольные включает в себя около УО семейств, в числе которых Злаки, Ли.гейные, Орхидные, Осоковые и др. Классы Двудольные и Однодольные образукгг отдел Цветковые, или Покрытосеменные. Моховидные, [Ыауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные, Цветковые (Покрытосеменные) и Голосеменные — разные отделы царства растении. Царство Растения — группа высшего ранга в систематике растений. Распределение растений по видам, родам, семейства.м, порядка.м, классам и отделам позволяет 11оняп> гзбщис черты и различия у П|Х*дставите-лей ца|}сгва растений, а также увидеть особенности не только отдельных организмов, но и свойства цачых групп растений, а также их родство. С^истематика растений — раздел биологии, ныянляюитй родство растений, ра.зрабагывакиций npiiHiuiiibi классификации рапч-ний и (к*у-шсствлякиций саму классификации) (т. е. распределение растений по группам разного ранга). Основная (самая мелкся) единица систематики растений — вид, самая крупная — царство. Название вида является бинарным (двойным), т. с. обозначает два систематических при.знака растения: принадлежность к роду (существительное) и Btwy (ири.лага-тельное), Слгстематика дает возможность ориентироваться в огромном разнообразии растений, сутцествующих на Земле. 1. Почему расгениям даны латинские названия? 2. Назовите род и вид известного вам растения. 3. Зачем нужна классификация растений? 4. По каким признакам растения объединяются в один вид? Водоросли и их значение Общая характеристико. Водоросли — са.мые древние растения на нашей планете. Мир водорослей огромен по численности и разнообразен по формам. Преобладаюшее большинство из них живет в пресной и соленой воде. Некоторые произрастают в наземно-воздулпной среде, рас- 135 Рис. 9<». MaKpoiuu'THt (1) и X.1UPC.L1U (2) полагаясь на стволах деревьев, каменных стенах, на поверхности почвы и даже снега и льда. Многие живут в почве и в сточных водах городских канализаций. Среди водор<»слей есть одноклеточные и многоклеточные организмы. Одни из них — микроскопические, другие — гиганты. Например, размер тела одноклеточной водоросли хлорюллы обыкновенной состав^зяет всего два микрона, а тело многокзеточной морской водоросли макроцистиса гру-птевидного достигает в длину 45-60 м (рис. 90). Значение водорослей. Водоросли играют огромную роль в природе. Они являются гигантски.м (древнейшим на 14емле!) поставщиком кислорода в атмосферу. Для гетеротрофных организмов, живущих в водной среде, водоросли я)«лякггся источником органических питательных ве-щссгв и энергии. Это связано с тем, что водоросли, усваивая на свс*ту углекислый газ, обра.зую1 при этом органические вещества и выделяют кислород. Многие водоросли люди использук>т в пищу. Строение водорослей. По своему строению водоросли отличаются от других растений. Их тело не расчленено на корень, стебель и листья, а представлено слоевищем, или талломом (от греч. таллос — «отпрыск»). В нем нет органов и разных тканей. Водоросли всей поверхностью своего тела поглощают вещества из окружаюпк'й среды. В кзетках тела подор1клей присутствует хлорофилл и другие пигменты. обеспечивающие фотосинтез. По.этому водоросли являк»тся автотрофными органи.змами, сгюсобными на свету сх^уществлять фотосинтез. Как псе растения, из углекислого га.за и воды водоросли образукгг органические вещества, т. е. поглощают и запасакл' энергию солнечного света. (Сзоевище и наличие х.зорофилла в кзетках — характерные признаки вoдopoCv^ert. Поглощение минера.льных веществ и фотосинтез они осуществляют всей cnoeii поверхностью. XJ^opoфил.л в кзетках водор<хлей находится в особых тельцах — хро-матофорах (от грс-ч. хроматос — «цвет», «краска» и форос — «несущий»), которые у ра.зных видов имеют разную форму; чашевидную, лен-т(»чнун>, звездчатукз, Ш1астинчатую и др. 136 2 I h } ) ^ w. a ^r- r • C r'/ ( ‘ '-t %#S J ■ •* V s m. Рис. 91. Миогиобразме водорослей: / — фук>х; 2 — ульва: 3 — спирогира; 4 — аиетибулярия: 5 — ие|Х"оцистис Формы слоенита у водорослей причудливо разнообразны. Тело одних представлено длинными нитями, где клетки лежат друг над другом, — это нитчатые водоросли. Тело других может быть простым и ветвящимся, лентовидным, кустистым, в виде толстых лепешек и пластин (рис. 91). Одноклеточные водоросли. Как и у других растений, у водорослей клетка является основной структурной единицей тела. Особенностью одноклеточных водорослей является то, что их тело состоит из одной единственной клегки. Вот почему одноклеточным водорослям свойственны черты и отдельной клетки, и организма. Эп) проявляется в строении и жизнедеятельности одноклеточного организма водсе росли (рис. 92). Например, тело одноклеточной водоросли хламидомонады имеет все части клетки: клеточную стенку, цитоплазму, ядро, вакуоли, чашевидный хроматофор с х/юрофиллом. Вместе с тем у нее есть структуры, свойственные животно.му организму: жгутики, благодаря которым хламидомонада активно передвигается в водной среде; маленькое красное пятно — глазок в передней части тела, с помощью которого водоросль активно движется в сторону света; рядом с глазком 137 Ж1ЛТИК11 Цитоп-пазма KpaxMaibiioc' тельце ny3bClip>Tt)IUltC вакуоли Ядро с ядрышком Хромато4к»р Рис. 92. Строепие одиок.четочной водоросли хламидомонады находится одна из сократительных вакуолей, удаляющая из клсл'-ки избыточную воду и ненужные вещества. Водоросль питается, дышит, растет, двигается, размножается, развивается, как всякий организм. Вместе с тем ее тельце работает как маленькая химическая фабрика, совершая все процессы, свойственные фотосинтезирующей клетке растений. Размножение водорослей. Водоросли размножаются бесполым и половым путем. Ьесполое размножение одноклеточных водорослей происходит путем деления юзеткн надвое. Деление начинаггся с ядра, а затем ра.эделяются все части клетки: хроматофор, ivia3f>K, вакуоли, цитоплазма и пр. Таким обра.зом дочерние клетки получают все необходимое для жизни и начинают расти, двигаться и питаться. Обычно возникает две или четыре, восемь дочерних клеток. У некоторых водорослей они имеют жгутики, с помощью которых передвигаются в водной среде. Клетки со жгутиками называют зооспорами. Из них вырастают новые (дочерние)особи. Половое размножение осуществляется путем слияния двух половых клеток — гамет (рис. 9.^). В результате слияния двух гамет от разных особен водоросли образуется зигота. После некоторого периода покоя зигота прорастает и дает нача.10 новому, дочернему орга-НИЗМЛ'. * 9 f * 3 i. Рис. 9S. Учотрнкс; 1 — нить с зооспорами и гаметами; 2 — зооспора: 3 — гаметы и их слияние; 4 — покоящаяся зигота У розных групп водорослей половое размножение происходит по-разному. Например, у хламидомонады оно осуществляется путем попарного слияния двух одинакового вида гамет от разных особей. А у нитчатой водоросли улотрикса (см. рис. 92) в одном организме одновременно можно видеть деление клетки надвое (бесполое размножение) и образование половых клеток, которые, сливаясь, образуют зи- 138 готу (половое разллножение). При бесполом размножении оброзуются две дочерние клетки (зооспоры) с четырьмя жгутиками кождоя. Покинув материнский организм, они дают начало новой нитчатой особи. В других частях тела улотриксо в клетке оброэу-ется много [более 200) очень мелких двужгутиковых дочерних клеток — это гаметы. Покидая родительский организм, они свободно плавают, а встретившись с гаметоми других особей улотриксо, соединяются в поры, сливаются и образуют зиготы. Ток происходит половое размножение. Водоросли — растения, тело которы.ч (|рсдставлено талломо.м (слоевищем). В их клетках содержатся хроматофоры с пигментами. Поглощение необходимых веществ и удаление ненужных у водорсклей осуществляется всей поверхностью тела. Размножаются бесполым и половым путем. Втздоросли обогащают атмосферу кислородом и служат шнцей водным организмам и человек)’. 1. Каковы общие признаки водорослей? 2. Почему водоросли считают растениями? 3. Где обитают водорскли? 4. Что общего у водорослей с высшими растениями, произрастающи-.ми на суше? Многообразие водорослей Водоросли — очень дренияя группа организмов на Земле. За время су-111ествоваиия у водорослей возникло множество форм (троения, особенностей в размножении и расселении на Hauieri планете. Всего насчитывают около .30 тыс. видов водорослей. Водоросли могут обитать в раз.тич11ых условиях. Их много не только в соленых и пресных водоемах, но и в почве. Они встречаются и в .местах обитания с .чкстр>с.мальны.ми условиями — во льдах горных вершин и Заполярья. В горячих источниках Камчатки, темперагура которых достигает 75,7 "С, среди разнообразных микроорганизмов обнаружегнз 24 вида водорослей, в том числе есть виды из рода хламидо.монада. В настоящее время обнаружено более ] 00 видов водорослей, развивающихся но поверхности снега и льда. Среди них наиболее часто встречаются представители рода хломидомонодо. Интересно, что хламидомонада снежная, густо зополненноя кросным пигментом, при оттаивании верхних слоев 139 снега под впнямием солнечных лучей начинает быстро размножаться и создает красное «цветение снега». Окраска снега может быть зеленой, красной, голубой, бурой, желтой и доже черной — в зависимости от видов, которые преоблодают среди снежных водорослей. Все раангюбр^иныс инды водорскглей объединены в несколько отделов, которые раыичают по особенностям строения и окраске таллома. По этим признакам и даны названия отделов: Зеленые. Красные. Золотистые. Бурые, Диатомовые и друтие водоросли. Отдел Зеленые водоросли. С-реди них есть одноклеточные и многоклеточные. К ним относят хлореллу, ульву, пшрширу. хламидомпипду, улптрикс (см. рис, 90. 2; 91,2, 3\ 92; 9.Ч). В роде хламидомонада — Гкичее 500 видов. Почти все они обитатели мелких, хорошо прогреваемых и сильно загрязненных водоемов. Наряду с автотрофным способом питания все хламид<>монады списибны и к гетерот[м)фн()му питанию. При это.м они всасывают всей поверхностью раггворениые в воде органические вещества, способствуя очн-1ЦСННЮ загрязненных вод. Такая способносп. эпос водорослей нозиолиел использовать их в очистных сооружениях. В прудах, озерах, ;зс1но,1ях рек часто можно унндс*т1, плавающук! на поверхности моды скол|,зкую зеленую тину. Келн рассмотреть тину под микроскопом, то можно увидеть, чте» она обра.зована бол1>1ним скоплением тончайших .зеленых нитей. Это — многоклеточная нитчатая водоросль спирогира. В слегка загрязненных водах морских побережий, например Черного моря, произрастает яркгкзеленая водоросль ульва. плоский волнистый та^члом кгугорой в ширину достигает 20 см. Мноте народы используют ульву в пищу под названием «морской салат». 11реимушсствсн-но в пресных водах часто встречаются колониальные форм1>1 .зелешах водорослей — вольвокс и пандорииа. Отдел Бурые водоросли. К .этой группе относятся крупн1>1е MHoroicitv точные растения. (Inoe название они получили из-.за окраски та,плома. В ючетках :этих водс)рослей помимо хлорофилла пригу'гствукп' и другие пигменты (см. рис. 90. /; 91.1 \\ 5). Они обитают во всех морях с теплыми и холодными водами, образуя том (( зД большие заросли, подобные подводному лесу Среди бурых водорослей есть гиганты (мокроцистис грушевидный может достигать 60 м в длину) и есть микроскопически малые — до 1 мм (стеблоиема). В наших северных и дольневосточных холодных морях произрастает много розных видов рода ламинария, имеющих слоевище в виде длинной ленты, растущей но коротком стволике. Большинство видов ло-минории имеют таллом длиной 2-6 м, о у ламинарии японской он вырастает до 12 м. 140 Произрастает ламинария но глубине 10-80 м. Она употребляется человеком в пищу под названием «морская капуста». В большинстве своем 6\рые водорюсли прикреплены к твердому грунту или к другим ВТ)ДО|ХК лям, отличаясь ;-гтим от других 1И1ДОрОСЛеЙ. Для прикрепления к грутчту им слу~жат особые выросты с^юевища — ри-яоиды, иртелстакляюшие собой длинные корнеподобные ра.лраст'ания. Eypitie в(»дор«)сли бывактт однолетними и многолетними. Например, у ламинарии многолетними являются ризоиды и стволик, а д.1инная лен-говидиая (иластиичитая) часть тиллома — одиолсп1яя. Она ежегодно отрастает вновь от стволика. |Курые водор<кли — один из основных источников ор|*:1Нических веществ н прибрежной :и>не океанов и морк'й. В их .зарослях, подобных гюдводному лесу, укрынаютсм, находят пищу II кислород многочисленные животные. Многие бурые водоросли иду т II пищу человеку, используются в 11ромыиыенности. применяются на корм скоту и как удобрение. Отдел Кроемые водоросли (Багрянки). Набор разных пигментов в сочетании с х.лороф||ллом определяет окраску багрянок — от я|)ко-крсзсной до 1'олубонат«ккменой и жс^тпж (рис. 94). Это очень древняя группа водорослей. 11рсобл;1лающсс болыиннство красных во-д<>рослей — крупные растения, достигающие в длину одного метра. Но есть н очень мелкие багрянки. Titi-iOM багрянок растет много лет. Он имеет рахтичные формы: от сильно разветвленных, кустистых до тонких нилосовидных и широких пластинчатых. Багрянки — обитатели всех океанов планеты. Некоторые их них обитают II пресных водах и на почве. К морях красные нодор<кл11 обнтаюг на самых больших гл\бннах (до 200 м). куда проникает СВ1Т. Красные водоросли (порфиру, грацил:шрию) люди употребляют в пи1цу. Из многих видов багрянок добывакгг цеткх’ гелеобр;!-зуимцее вещество агар-а/ар, исно.чьауемое в конднтерскш'! промышленности. Рис. 94. Красные иид(>рос.ни 1 - порфира; 2 — фи.^1(и)м>ра 141 Лабораторная робота № 12* Тема. Знакомство с одноклеточными водорослями из акварт’ма. Целы знакомсгво с ннсштптм видом одноклеточных водорослей. Оборудование и материалы 1. Микроскоп, пипетка, прспароктльная игла, предметные и покржные стекла. 2. .Лквари^ти с одноклеточными водоросля.ми. Ход работы 1. Приготовьте микропрепарат зацветшей воды из аквариума. Д-тя этого с помощью пипетки возьмите кап.1ю воды из аквариума. 2. Рассмотрите микропрепарат под малым >тзеличением микроскопа. 3. Пользуясь рис)Т1ками из \"чебника, наттлитс в исследлемой капле аквариумной воды одноклеточную водоросль (х,1амидомииаду или другого представителя). 4. Фильтровальной бумагой е края нокровн{1го стекла чТ^ерите часть влаги. Рассмотрите водоросль при большом увеличении MiiKptK'Koiia. 5. Рассмотрите строение, опишите окраску тела. Пронаблюдайте за тем. как работает пульсирующая вакуоль. Заристйпх- водоросль и н^елпиши-те ее части. Водоросли - растения, и.чсющис одноклеточное и многоклеточное строение. Их тело не разделено на органы. Поглощение минер;ыь-пых веществ и фотосинтез они осуществляют всей noBepxHfKTbKj тела. Водг»росли — одни из древнейших представителен организмов, гигантский источник кислорода, органических веществ и энергии для всего живого мира. Они содержат много псиных веществ, используемых н 1|ро.мы1пленногти, сельском хозяйстве, медицине и в питании людей. Вол(»|«кли предсгаилякгг с«>бой болыпук> ценность нашей планеты. 1. Какие в<»доросди испол1.зук1Тся человеком в пищу? 2. Почему нексугорые многоклеточные водоросли называют-бурыми, красными? 3.11очему некоторые водоросли используюг /Via очж т ки загрязненных сточиьге вод канализации? 142 Проверьте себя. Что 1ы усвоили из порофофов 36-38? Ответьте но вопросы. 1. Что такое к-тассификация растений, каково ее значение? 2. На какие единицы систематика делит царство растений? 3. Как образуется название нидст? 4. Какие растения относят к водоростям? 5. Каково ст|Тоение одноклеточных водорослей? 6. Как размножаются водоросли? 7. Как нитаит я водо{ихли? 8*. В чем отличие б\рых водорослей от .зеленых? 9. В чем основное значение водорослей для природы? 10. Почему без водорослей невозможна была бы жизнь на Земле? 11. Какое значение водорюсли имеют в жизни людей? 12. Чем водоросли отличаются от др>тих растений? Подумайте! 1, Почему шмор<к'Ли произрастают на небольших (до 200 м) глубинах океана, тогда как многие рыбы живут на глубинах более .тСКК! м? 2. Почему на стенках акшфиума появляется зелень? Какие утверждения верны? 1. Систематика — наука о классификации растений. 2. Вид — основная елицица царства растений. 3. Одуванчик — название шьта растений. 4. Самая крупная единица систематики царства растений — отдел. 5. С.ми|к)дина черная — назшснис рода растений. 6. Размножается водорккгль только .зооспорами. 7. Тело водорослей называют талломом. 8. Тело водорюслей иазывакт слеювищем. 9. Зеленые водорости с помощью хлорофи-г-за осуществляют фслюсинтс.з. 10. Все водоросли живут в морях и океанах. 11. Ьурые водоросли — самые птубоководные. 12. Хламидомона,хв — одноклеточная .зеленая водоросль. Классификация растений, слоевище (таллом), хромато-фор, зооспоры, водоросли (зеленые’’, бурые*, красные*. ризоиды*). 143 Отдел Моховидные. Общая характеристика и значение Рис. 95. MapiiKiiimiH X Общая характеристика мхов. Моховидные — обширная группа высших растений, очень ра.т.1 и чающихся по внешнему строению. Во всем мире их насчитывается около 2.") Т1яс. видов. Среди высших растений по количеству видов они занимают второе .место после цветковых. Моховидные представляют собой очень д{х*внюю группу в царстве растений. Почти все они — многолетние растении. Обычно мхи низк1>- рослы: их высота колеблется от нескольких миллиметров до 20 см. Они всегда растут в местах нопышенной влажности. С;р<“ли моховидных выделяют два больших класса — Печеночники и Листостебельные .мхи. У печеночников тело представлено рал-ветвлепны.м зеленым плоским слоевищем. У листостебельных мхов хорошо в>ины стебли и мелкие зеленые листья, т. е. имеются побсти. Те и другие имеют ризоиды, которые поглощают 1юду из почвы и закрепляют растения. Все моховидные характеризуются значительной простотой внутреннего строения. В их теле имеются основная и ({ютск'интезирующая ткани. но проводящие, механические. з;и1асаи1щис и покровные ткани отсутствуют. Печеночники — очень древние мхи. Они особенно богато представлены в тропиюьч. Один из распространенных видов печеночников — .маршанции (рис. 95). обитающая во влажных местах, не з;»нятых г|)авой. У нее стелющсч.ч:я листовидное с.л<»евище. рнзои/’UiMM прикрепленное к почве. В слоевище наблк»д;ится р;ииеление ткани на основную (в нижней части тела) , и ({кггосинтезирующую (в верхней части тела). , К маршаициевым относится теплолюбив1шрич- чи» водная, uiuiBOAiiMiui аквариумиста.ми. Рис. 96. К>пс\'ШКИ11 лен: „ ‘ ^ . ’ • Листостеоеяьные мхи в растительном 1 — колпачок: ‘ _ 2 - Kop(j6o4ica- покрове Земли И1р;1юг значительно большую 3 - листья; - стебель: роль, чем печеночники. Один из наибсыее и.зве- 5 - рн:м>иды стных зеленых листостебельных мхов — кукуш- ■1 144 кин лен, или политрихум обыкновенный (рис. 96). часто встречается в хвойных лесах, около сфапювых болот, в сырых местах. Многолетние крупные растения .тгого вида (9-17 с.м в Х1ит), растущие трлтшами, нередко покрывают o6iiiHpiH>ic площади в лесной зоне и в тундре. Размножение мохоеидиых. Моховидные размножаются бесполым и половым путем. Бесполое ра.змножение осуществ.1яется спорами (поэтому их относят к споровым раггениям) и вегетативным путем (частями слоевища, стеблей, листьев), а половое — с помощью гамет. Д'1я полового размножения у мхов развиваются спениаг|ьные органы, в ксггорых образуются гаметы: музкскне — снерматозснщы и женские — яйцсюзетки. У слоевищных .мхов половые органы располагаются на верхней повс'рхности слсх‘нища, а у листсхгтебельных — в верхушечной части побстов. В водной среде с помощьк) жгутикс^в снер.матозоиды передвигаются к яйцеклетке и о1ыодсггворяют ее. Без вс>ды спермато.зоиды не мсиутдск -тнгнуть яйце1а1стки. Иск.зе оплодотнорс-ния из появивщейси зиготы развивается особый орган — коробочка, в которой с{шрмир\ктя споры. С помощью спор моховидные размн1»жак>тся и расселяются. Из споры вначате развивается .многснслеточная топкая зеленая нить — протонема. 11а ней вскоре из почек с|>ормнруются пластинчатые -пьттомы или облиственные побеги. У кукушкина льна образующаяся из зигсггы коробочка расположена на .глинной жесткой ножке, имеет крышечку' и покрыта ксыпачком. При соэ-|ктипии спор крышечка коробочки открьпыгтся и споры высыпанггся. Они очень мелкие и легкие, по;тгому далеко ()а.)н(н ятгя. Чем .глиннее ножка, тем даупиие Moiyr рассыпаться споры. 11онав в благоприятные условия, споры Н|юр;ктак1Т. ф«>рмирук>1 пр<гп1немы, и весь цикл р;ыв1ПТ1я .этоп) мха новт'оряется вновь. Зеленое растение, раэеившееся из споры, у моховидных называют гомето-фнгом, потому НТО но нем в верхушечной части, в особых органах, образуются гаметы. А образующуюся из зиготы коробочку нозывают спорофитом, ток кок в ней формируются споры |В цикле развития .моховщчных прс»исходит чсухг.гование ноловот и бесполого размножения. Значение мхав. Появление на почве кукушкина льна — сигна.1, предупрсжлающий о возможном .заболачивании почвы. Кукушкин лен может создавать большие н плотные покровы почвы, что способствует накоп.тению воды. Как мощный накопитель влаги он способствует 6 Гипти А «• 145 возникновению болот. В местах поселения кукушкина льна, накагыивающего влагу. вско|К’ может поселит1>ся сфагнум. В отличие от ютсушкина льна и других зеленых мхов сфагнум иногда называют в народе белым мхом (рис. 97). В ЛИГП.ЯХ гфагиу'ма хлорофиллоносные клетки чередуются с бо.>1ьшими мешковидными клетками, за-нолнс1тыми во.%1>хом ilhi водой. |С’.фагиум пик'обен быстро накапливать в теле мно-14) капельно-жидкой воды и тем снособ<Т1мтать заболачиванию почвы. Рис. 97. Белый мих сфагнум Сфагнум ежегодно верхней частью побега нарастает но 3-5 см. В нижней части побег также ежегодно отмирает, но не перегнивает. Сфагнум обладает боктерицидными свойствами, поэтому разложения отмерших тканей сфагнового мха почти не происходит. Благодаря этому свойству сфагнум образует со временем мощные слои отмерших побегов, в которых нокапливоется и удерживается вода. Толстые слои сфагнума входят в состав торфа. Лабораторная робота № 13* Тема. Изучение* внешнего стр<н*ния моховидных рагтений- Цель: 3IIUKOMCTHO с внешнзтм строением зелено1Ч) мха. Оборудовоиие и материалы I, Лупа ручная, склянка с водой, предметное стекло. 2. Куктшкин лен (гербарий и раздаточный материал), сфагнум. Ход роботы 1. Изучите особенности строения зеленого мха (например. кукушк1сна льна) — его стебель, листья, коробочку на ножке. Опрслслнтс, мужское или женскск* это растение. 2. Изучите CTpiHTiHC коробочки. Снимите колпачок. 3. На лист бу.маги высыпьте часть спор. Рассмотрите их под лупой. 4. 11одуйте слегка на споры. Отметьте, как они разлетаются с)т дуновения ветра. Сделайте вывод о рассслснни растения. 5. Сравните кз-ку шкин лен и сфагнум. Отметьте строение, форму листьев. коробочек, ветвление стебля. 6. На пред-мстнек- стекло налейте большую каплю воды. Положите на нее сфагнум. Сделайте выводы о том. что произойдет. 146 Моховидные — очень древние иредстан1ггеди iiapcTBa растений. Т&ло диспкгтебельных мхов имеет стебель и листья, но еще не имеет корней. В miicie развития моховидных чередук1тся половое и бесполое ра.1М1южеине. Бесполое размножение осуществляется спора.чи. частями таллома, ii«)6era. а половое — с помощью гамет. Растут мхи всегда лишь в местах iioBiaiiieimoro увлажнения. Половое ралмноже-ние происходит только в водной среде. Роль моховидных в природе огромна. Они участвуют в обра.зованнн болот, co.i,aamm торфа, влияют на общук> обеспеченность о'ши влагой. 1. Какие признаки моховидных свилетел»1стпуют о дренжкти этого отдела среди растении 2. Почему .зеленые ноГкч и мхов называют гаметофнзом? .S. Охарактеризуйте .•♦кол«)гическую ргыь моховидных растений в нри[юде. Плауны. Хвощи. Папоротники Общая характеристика. хвощи и папоротники — большая группа высших растений, имеющих много общих черт в стрюении и размножении (рис. У8). Б болынинстве своем все они травянистые растения, обитающие в тенистых, влажных мг(тах. Н>) есть и древесные формы — в тропических лесах .Лзни, .Америки и Лвстралнн нр41нзрастак>т древовидные папоротники 1.6-20 м в высоту. Представители этих групп растений жили более 350 млн лет назад. В то время на Земле господствовол теплый влажный климат. Это были крупные древовидные ростеиия, формировавшие леса на всех континентах нашей планеты, в том числе и в Антарктиде. Отмирая, эти высокорослые ростеиия подали в воду, пропитывались там минеральными солями и окаменевали. Со временем из них образоволись мощные слои каменного угля, который добыеоется в ноше время. Современные виды папоротников, хвощей и плаунов — представители очень древних групп растений. Их часто называют жи- Рис. 98. Высшие споровые растения; 1 - 1ыаун; 2 - хвощ; 3 - папоротник 147 вы,ни ископаемыми. Все они нл'ждаются в охране. .Эти растения paa,iii-чакптя между собой по внешнему виду, но при зтс»м имеют сходные чер ты во внутреннем ст|юении. развитии и размножении. У них есть вегетативные органы: придаточные корни и побег (стебель и листья). Поэтому их относят к п1>1С111им растениям. Все представители этой группы растений образуют споры. Папоротники, хвощи и плауны — высшие споровые растения. В отличие от моховидных они имеют покровные, механические и проводяя^ие ткани. Проводящие ткани представлены водоироводящей системой — древесиной и лубом. Проводящие ткани корня и побега образуют вместе единый центральный цилиндр — стелу (от г|к*ч. стеле — «столб», «колонна»). По ней осуществляется восходящий ток воды с ми-мера.1Ы1Ыми солями (по древесине) и нисходящий ток органических веществ (по лубу). Развитие тканей (проводящей, механической и покровной) у этих древних растений объясняегтея их приспособленностью к сущест-в<1ванию на суше. Этим же объясняются и крупные размеры их органов. Размножение. В цикле развития ианоротников, хвощей и н.1аунон чередуктя половое размножение с помощью гамет и бесполое pa:i-миожение с использованием спор. Одно растение может обра.зовать несколько миллионов спор. Все они очень долю сох|заняк»тспособн(К‘ть к прорастанию во влажной теплой среде. В благопри1ггиых условиях из споры (например, у попоротиико) развивается маленькоя пластинка — заросток Вскоре на иижией поверхности зоростка в особых органах — гаметоигиях — формируются мужские и женские половые клетки (гаметы). С помощью воды (при таянии снега, с дождевой водой) мужские гаметы (сперматозоиды) достовляются к яйцеклеткам. После оплодотворения из зиготы оброзуется зеленый побег с листьями. Со временем он развивается в крупное зеленое растение, живущее много лет. На листьях растения образуются споры в особых органах — спорангиях. Поэтому данную стадию жизненного цикла папоротников, хвощей и плаунов называют спорофитом, о стадию зоростка — гаметофитом. Спорофит — многолетняя стадия в их развитии (рис. 99), а заросток (гаметофит) живет несколько дней. Сравните: у моховидных спорофит — коробочка, которая не имеет хлорофилла и живет очень недолго: гаметофит — зеленое побегоносное растение, живущее длительное время. V папоротников, хвощей и плаунов, иооборот, гометофит — маленькая пластинка-заросток, о спорофит — зеленое многолетнее ростение, имеющее корень, стебель и листья 148 ^С„рм Рис. 99. Схема раавитш! иаиоритннка ЛрхсгопнЙ--- с яйцеклепсо|^ уЩ ^ J .‘Читсридийу Зигота _ г Сперматошиды ^ Отдел Плаумовидиые. (^реди пыеших споровых растений — это самая древняя группа. Современные плауны представляют собой многолетние травянистые растения, обычно вечнозеленые, имеющие простые некрупные узкие листчья. Споры ра.звиваются в спорангиях, собранных в колоски. Все виды плаунов находятся под охраной как древние, выми-раю1цие расгения. В таежных лесах России, среди мхов и трав, во в.1^1жных местах встречается бараиец обыкиовеиный (или шшун-баранец). На сухих, светлых местах еловых и сосновых лесов пр«л1зраст”ает плаун булавовидный. Оба вида используются как лекарственные растении. Например, споры n.iayiia булавовидного и других плаунов нрименякхгся как дел'ская присыпка. Отдел Хеощевидные. 11|>сдставители этой группы — жители Северной) иолушарии. В каменноугольном периегде (более .НОО м^ш лет назад) эта группа растений была представлена гигантскими (кобями высотой 10-20 м с мощными стволами (до 50 см в диаметре). В настоящее время большинство из современных хвощей — невысокие жесткие травы, с мутовчатым расположением мелких, чешуевидных листьев. Стебли пропитаны кремнеземом, поэто?«у их используют для шлифовки металлических и деревянных изделий. Растут они на болотах, лугах, в лесу и в неглзбоких водоемах. Служат кормом для оленей и кабанов. 149 Хвощ полевой — лекарственное растение, а на полях и пастбищах — алостный корнени111пы|'| сорняк, показатель кислой почвы, которая даегся и изнестковании. tro спо|Юиосные по6еп|, пояатяющиеся ранней весной на 1*уси, \нотреб.»1ЯЛИ в пищу. Отдел Папоротмиковиднь1е. Обширная фуппа травянистых и древесных форм споровых растений, пасчитываипц;1я более Г2 (ИЮ видов. Произрастают папоротники повсеместно: на слтис, в п|)есных кол(к*мах, на скалах. Большинство видов являются наземными травами, но в тропиках встречаются эпифиты, лианы, древовидные. Пекот<|рые из них выращиваются как декоративн1.1е — комнатные (нефролепис, аспленпум, платы-цериум — золений рог*) и садовые растения. т Молодые листья многих папоротников употребляются в пищу. В России в их число входят страусиик и орляк обыкновенный (крупное ростение, произрастающее на опушках наших лесов). 6 пищу употребляют сердцевину древовидных папоротников. Некоторые виды используются кок лекарственные растения. Все отделы высших споровых растений (Папоротниковидные, Хвощевидные. Плаунониднме) за сходство стр(и-ния, размножения и развития нередко объединяктт в одну группу — Папоротникообразные). Лабороторная работа № 14* Тема. Изучение внеижего строения представителей хвощевидных. илауповидных и папоротниковидных. Цель: знакомство с внешним строенне.м различных спороных растений. Оборудование и материалы 1. Лупа ручная. 2. Гербарий: хвощ полевой, плаун булавовидный, папоротник (щитовннк мужской); комнатное растение — нефролепис. Ход работы 1. Рассмотрите ге^тбарий плауна булавовидного. Отметьте скобеннскти стебля, листьев, корней и колоска со спорами. Вспомните, встреча.чи ли вы его в лесу. 2. Рассмотрите гербарий хвоща полевого. Отметьте схобенности стебля, листьев, корней. Сравните его весенние и летние побеги. 3. Рассмотрите гербарий папоротника щитовника мужского. Отмептс особенности его листьев, стебля, корней. 4. Рассмотрите строение комнатного растения нефролепис. Найдите в его строении черты, свидетельствующие о том. что это папоротник. 150 Представители отделов Плауновидные, Хвощевидные и Папорот-ииковидпые ралличаются по внешним признакам, но имеют большое сходство во внутреннем строении, развитии и размножении. Пч вегетативное тело состоит из корней и побегов (стеблей и листьев), е<ть стела — осевая п[шволя1цая система, имеются покровные. механические и фотосинтезирующие ткани. Все современные виды пагюротников. хвощей и плаунов — потомки дренпейших форм, повсеместно заселявших iiauiy танету. Эти растения по.могают понять, как развив^июсь многообразие растительного царства ,')емли. 1. В чем отличие плаунов от папоротников? 2. В чем раз»1ичие между пла\Л1ами и хвощами? 3. Чем отличается развитие папоротииковидных ш' моховидн|||х.^ Проверьте себя. Что вы узнали о высших споровых росгенмвх? Подумайте! 1. П(»чему моховидные растения — м;1лепькие, а пипоротниковидные могут вырасти высокими, как деревья? 2. Почему хвощи имеют в своем теле достаточно хор<нпп развитые ткани и органы, а произра( тают, как и мхи. только в сырых местах? Какие утверждение верны? 1. Моховидные — ато {метения торфяных болот. 2. Все древовидные папоротники — вымершие [мстения. 3. Половое размножение высших споровых растений зависит от воды. 4. Сосуды у папоротникообразных образуют стелу. 5. Моховидные относятся к водны.ч растениям. 6.1’и.зоиды — это вы|Я1Сты клеток покровной ткани. 7. Спорами размиожаюгея только мхи и папо{ютники. 8. Спора — орган бесполого ()азмж>жения растений. 9. У мхов, плаунов, хвощей и иаиоротииков происходит чередование в цикле развития бесполого и полового размножения. Спораf заросток, Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные, живые ископаемые. 151 Отдел Голосеменные Общоя характеристика. Рагтення. относящиеся к отделу Пхаосемепные, гак же как и т»етктжые, характерн.-тутотся тем, что производят семена. К птлосеменным растениям относятся e.ih, conia, гиикго, .чигтаеи-иици, кедр, .эфедра м др. Все они с давних пор широко ис:пол1>:}умп'СЯ человеком д-тя его нужд. |1олосемеииыми эти растения называют потомл; что их семена лежат «>ткрытд (г<»ло) на поверхностях чешуй шишек, а не в плода.х. как у цнет'ковых }>астений. С помощью семян голосеменные размножаются и расселяются по земной поверхности. Омена голосеменных развиваются из семя,Ш’ чаткоп после того, как произойдет оплодотворение (слияние спермия с яйцеклеткой). Паномиим, что семя.'и1Читок — .■♦тт) \шо|ч>клеточн<н' ойразование. в котором развивас'тся яйцеклетка. Оплодотворение внртри семязачатка, развитие там за|)олыша и (|юрми|>оваиие семени у взрослого растения — /ланное бшшшлческгя' п/м'и.ш/щестчо 1чы<х'емениых растений не|)ед сно|я>выми в условиях жи;»-ни на суше. В семенах (и «)тличие от спор) есть 3iiiiac питательныч встцеств, они защищены семенной кожурой, и в них формируется .зародыш нового растения. Как вы помните, ;1ародыш семени состоит из .зародышевого корня и .lapoAiameuoro помета с :<ироды1певыми листьями (семядолями). Омя — (к)лее надс‘жныГ| орган размножения и расселения, чем спора. Как только семя в Г|ла1з>||риягиых условиях прорастает, появившийся корешок легко укореняется. Семядоли нрорентка раснрав.1яются, и растение начинает са.мостоятсльную жизнь. 1олосеменные — древесные растения: деревья, кустарники, редко лианы; трап среди голосеменных нет. У большинства из них имеются хорошо развит|.1с ткани: фстнинтезирующие, проводящие, покровные, механические. .з^шасаю1цие и «>бра.зовательные. Стебель голосеменных способен расти в толщину вследствие деления кзеток камбия. Листья у бол1»шинства представителей голосеменных чешуевидные 1ыи игольчатые (л'воя). Среди растений отдела Голосеменные много древних видов, как В1амерших, так и современных. Наиболее знакомые и важные представители голосеменных растений — класс Хвойные. Хвойные растения и их значение. Хвойные — самая многочисленная группа голосеменных растений. Их насчитывают свыше 550 видов. Они 152 играют важилто рол«> в природе: обрадуют леса, со-ддавая тем самым условия жизни разнообразным представителям живого мира. Хвойные растения участвуют в почвообразовании и имек>т больвкк* HOAoperyaHpyKintcc и iioMBosantHTHoe значение; птрики используются их древесина, хвоя, семена, смолы, кора. Задача людей — сохранить биоло' гическое разнообразие голосеменных растений. Хвойные появились но Земле более 350 млн лет назад в Северном полушарии. Около 150 млн лет назад они стали господствующими в роститель-ном покрове планеты. Хвойные — самые древние из всех ныне живущих семенных растений. Среди хвойных есть низкорослые и стелющиеся формы (например, кедровый стланик — с ос и а карликовая или сосно горноя, можжевельник казацкий), кусторники [можжевельник, эфедра) и растения-гиганты (секвойя вечнозеленая достигает 1 12 м в высоту и 11 м в диаметре). Такие крупные деревья, как ель, сосна, лиственница, пихта, кипо-рис, кедр, обычно живут по 200-400 лет, достигая в высоту 35-40 м. Многообразие хвойных. Наиболее распростраяепиые хвойные растения в пашей стране — ель, сскна. пихта, лнетвеиннца н можженслышк. Сосна — светолюбивое высокоствольное дерево. мр«>из|>астиии1и’е на любых почвах: песчаных, юзмеиш'гых, бо.клгных. Хвоинки ечк ны лзиной •1-.Т см по две или по пять сидят на очень Kopoi кич бгзкоиых побегах, расположенных на ветвях. Хшмшкн живут 2-^1 пзда. что определяет вс'чнозс*-лсность сосны. У соты тбирскои (ее часто непранзельно »шзыв;1ют ке-(}ром) на уко|зоченных побегах (tvurr по пять хвоинок. Это очень красивое дерево с белой, легк<.>й и мягкой Д|Н‘кесниой. Ель в отличие от сосны — теневыносливое растение, пронзраста-кэщее на плодородных почвах с достаточным у&зажненнем. Хвоинки ели — короткие, колючие, одиночно сидят на ветвях (рис. 100. /), они живут 7-9 лет, некоторые виды, например ель шренка, — 1.3 лет. ILib — вечно.зелеиое растение. Ке древесина, как и у сосны, прочная и душистая. Она испо.ль.зуется как строительный материал, как сырье для изготовления бумаги. Из хвои получают витамин С. Еловые леса значительно темнее сосновых боров. Они .занимают в нашей стране огромные тс[)ри-тории. Рис. 100. Ветки с шишкамн хвойных рагтеиий: / — ель; 2 — пихта; 3 — лиственница; 4 — можжевельник 153 Пихта похожа на ель, но имеет более темные, мягкие и плоские хвоинки (рис. 100, 2), гладкую кору на стволе. Нижние ветви, соприкасаясь с почвой, могут укореняться и образовывать новое, дочернее растение. Поэтому в некоторых местах пихтовые леса труднопроходимы. V лиственницы хвоинки мяпсие, собраны пучками по 20-40 штук на укороченных побегах (рис. 100, 3). Ежегодно осенью лиственница сбрасывает хвою как листопадное растение. Древесина лиственницы очень тяжелая (тонет в воде), долговечная, красивая, розоватого или светло-коричневого опенка, но трудно обрабатываемая из-за твердости. На территории России лиственничные леса занимают самые большие территории. Можжевельник не образует лесов, но кок низкорослое деревце произрастоет в сосновых борах и ельниках. Хвоя у можжевельника обыкновенного игольчатая, древесина очень прочная и твердая Шишки у него сочно-мясистые, шаровидные, созревающие на 2-3-й год (рис. 100, 4). Ростение это лхедленно растет и долго живет, оно широко используется в медицине, пищевой промышленности, парфюмерии и как декоративное. Развитие семян у хвойных. Rc'CHoii можно уннлг'гь. чтч> на iu‘px\TiiKiix молодых побегом с(К‘иы itoHiUHHm'H маыеиькие (около Г> мм) :«.меные женские шишки. У'осиокитя других молодых побегов грг'ди хвои располагается скопление овальных мелких мужских шишек (рис. 101). Па чешуях женских шишек ничем не .за1цищс1И1ые, как голые, лежат семязачатки, в кож.'10м и.з них обрапется яйцпстеткл. В мужских шишках развивается пыльца — говокупнгНТВ пылинок, н которых псхике образухт я мужские половые клетки — спермин. Спе()мии у тлосемснн14х — ){еподнижиые клетки, без жгутиков. 11ояв-ление такого типа мужских половых клеток — змачитслыгый этап в эволю-|(ии рагтч'иий, обуслош1ениый жи.чньк> и разн1ттием организмов на сузпе. Оилод<ггв«»ренис у голгкеменных Рис. 101. Сюспа пбмкипвспная н ветка с шишками первого и второго года: мужские (1)\\ женские (2) шишки происходит без помгяаи воды. Благодаря этому го,1осемеииые оказались спсх'обнмми (Х'коить на .Зс'мле различные места обитаиий, в том числе и в засушливых районах. Пылинки разносятся ветром и iiona’UiKrr на семя:ычатки. пыо лежащие на чешуйках женской шишки. После опыления чешуи шишки смыкакггся, склеиваются смолой и начинается процесс подготовки к оплодотвореиикз. При этом пылинка, прорастая, образует спермин и пыльцевую трубку; котор>ая 154 лостааляет их к гсмязача'пл', несущему яйцеклетку. О1щод«птюрение происходит в семязачатке лишь через 1.S месяцев после опьеления. У сосны шишки и семена соз|х-вают на второй год после опьиенин, а у ели — в тот же год. После оплодотворения из зиготы р;1звив;1стся зародыш и формируются семена. Когда созреют семена, чешл'и шишки раздвигаются и семена выпадают из нее. Па ceMeiia:^ имеется пленчатое «крыло», которех* позволяет И.Ч с по.мощью ветра да^зеко отлегать от материискот растения. Похожим обра.зом раз.чножаются все хвойные растения. С;1и)соГ»ность голосеменных образовывать 1н>ыы(евую трубку, осуще-стн.'1яю1иую доставку неноднижных мужских га.мет (снер.чиев) к яйце-юп'тке, — прогрессивный биологический шаг в эволюции растений, обусловленный жи.знью в Ш1земно-воздуитой среде. У сосны сибирской семена крупные, тяжелые, с большим запасом питательных веществ (их называют кедровыми орешками). У них нет «крыла», и распространяются они животными (келровксч<. бур\т1луком, б<м-кой). Кед|Товые орешки — очень ценный пищевой продукт. Лабораторная робота № 15* Тема. Изучение внешисто вида хн<1Ймых растений. Цель; н.зучеиие вмешмето вида iio6eit>B, шишек и семян хвойных. Оборудование и материалы ^ 1. Лупа ручная. 2. Побеги ссниы и ели; шишки сосны, ели и.листпе1111ицьГ. семена хвойных растений (сосны и ели). ^ Ход работы .' “V Задание 1. Изучение внешнего вида побегов ' i ^ 1. Рассмотрите внешний вид ■н'болыиих велчж (побегов) сосны и ej|(v Укажите их основные ра.зличия между с»збой. 2. И.зучитс, как расположены хвоинки у .«тих растений. Найдите уко|я>-ченные боковые побеги сосны, на которых нахо.гятся хвоинки. Ско.ль-ко хвоинок на этих iio6ei”ax? 3. Сравните хвоинки сосны и ели. их форму; окраску; размер. ,')арисуйтс хвоинки в их натуральную величину. Отметьте особенности стр«к;нии хвоинок. Задание 2. Изучение строения шишек и семян 1. Рассмотрите ппнпки сосны, ели и лиственницы. Укажите их раз..1ичия. 2. Найдите на чешуях шишки следы, оставшиеся от семян. 3. Рассмотрите семена хвойных. 11рюверьте их летучесть. Проследите, как падает вниз крьыатое се.мя. 155 Голосеменные — древесные растения. Размножаются преимущественно семенами, которые развиваются из семязачатков, лежащих открыто на чешуях женских шишек. Оплодотворение происходит без помощи воды. Эта особенность выработалась в связи с жизнью в наземно-воздушной среде. 1. Какие голосеменные растения вы видели к природе? 2. Охарактеризуйте основные отличия семени и споры. 3. С;рав1П1те свойства спермия и сперматозоида. 4. Почему голосеменные в отличие от сшноротников способны про-израстаз'ь в сузеих регионах Земли? Отдел Покрытосеменные Общая характеристика. Покрытосеменные образуют один из наиболее крупных отделов царства растений — в нем насчитывается более 240 000 видов. Они составляют ост)вную часть растительной массы вбискфере. Покрытосеменные растения — :«ч» ffy6, береза, яблоня, пшеница, рожь, капуста, палыма, подорожник и др. Многие виды по-KpiiiToceMCHHbix вошли н число культурных растений. Представигели покрытосеменных произрастают повсеместно: в сухих и влажных местах, в холодных и жарких районах Земли. Одни живут очень недолго — несколько дней. Например, эфемеры крупка весенняя, проломник Турчанинова живут 35-60 дней и дают семена. Другие живут сотни лет. Например, платан восточный, или чинар, живет до 2000 лет, достигоет 50 м в высоту, о его ствол — около 1 8 м в окружности. Рис. 102. Цистутая яГионя и ветка с 1ыо,1ями У растений. отиосящ1Схся к этому отделу, семена покрыты тканями нлсъы, который образуется из жевязи пестика цветка. Ь.тагодаря этим схгобенностям отдел 1юлучгы назшшие Покры-тосемеиные 1ыи Цветкотяе (рис. 102). Покрытосеменные (цветковые) растения чрезвычайно разнообразны но форме, по требованиям к условиям обитания, но всем нм свойственны общие признаки строения, размножения и развития. 156 Преимущества покрытосеменных перед остальными представителями царства растений. Сравните особенности покрытосеменных и голосеменных растений, приведенные в таблице 2. Таблица 2 Сравнительная характеристика покрытосеменных и голосеменных № признака Покрытосеменные растения Голосеменные растения 1 Образук1т семена Образуют семена 2 Раанивают цветок Цветков не образуют 8 Раанивают плоды Плодов не развивают 4 Имеют семязачатки. Они нахо^цггся п завязи пестика Имеют семязачатки. Они лежат открыто (голо) на чешу’е шишки 5 Опыление производится жи* Н01НЫМИ, т'тром, водой; возможно ( ам(ни1ыление Опыление производится негром 6 11ыльца попадает на рыльце пестика Пьыьца попадает прямо на семя.зачаток 7 Ксть рылык*. способствующее улавливанию и прорастанию пыльцы Не! специального органа, улавливающего пыльцу 8 В семязачатке при малом количестве .делений (2-.8) идет уско|К‘нн<м* ра;1В1тгне за|Н1,'и>1-шевого мешк:! с одной яйце*-клеткой В семязачатке при большом количесгве делений (более 8) образуется мнопжлеточный орган с несколькими яйце-к.1еткам11 9 Двойное оплодотвореине 01ыодотнорсш1С одним riiej)-мнем одной яйцеклегки 10 Древесина пре.гставлена ечку дами и Т]>ахен;и1мн Древесина (кс1с<|ема) пре.т-ставлеиа исключительно трахеидами 11 Ситовидные тр\бки сложной) строения Сигов1ыные трубки имеют простое строение 12 Имеются древесные, к>хтарнн-ковые и травянистые формы Преобладают древесные формы, тр;и1янистых нет 157 Сопоставление этих признаков ^'беждает, что покрытосеменные растения достигли более высокого уровня ЭПОЛИ1ЩШННО-го развития, чем голосеменные и все другие предегавители царства растений. Покрытосеменные смогли iiptHi.'ipac'ntTb в самых разных условиях обитания. Они оказа.1ись способными заселять ра.гличные почвы (кислые, соленые, плодородные, неплодородные), жить на камнях, стволах других растении, на стенах домов. прои.зрастать в разных климатических зонах — от жаркого тропического пояса до холодных тундр. Произрастание в неодинаковых условиях способствовало образованию огромного рж»жм)б-разия жизненных форм и экологических групп покрытосеменных растений. Среди них есть деревья. кусгарники, кустарнички, полукустарники, травы (рис. 10S) Среди трав имеютсм стержнекор невыс, луковичные, корневищ ныс, лианы, эпифиты, ползучие клубнеобралующие и многие дру гие формы. Есть покрытосемен ные влаголюбивые и сухолизби вые, свето- и тенелюбивые. Пре обладающее число цветковых — настоящие автотрофные расте ПИЯ. Но среди них есть питающиеся гетеротрофно, например расте ния-пара.зиты и растения-хищники (насекомоядные). Влагодаря тако му разнообразию цветковые заняли разные местообитания на Земле от пустынь до болот и водоемов, от соленых морских побережий до высокогорных скал. Рнс. 103. Примеры жи.знеиных (}я>рм семенных растений: ле[>епья (1), юсгариикн (2), кутгарнички (3), исхзукустарники (4) и т]>аиы (5) 158 (Способность приспосабливаться к раа.аичным условиям обеспечила покрытосеменным большое биологическое разнообрааие и господствующее положение в растительном мир>е. Покр1>1тосеменные растения размножаются и расселяются семенами, но у них широко представлено и вегетативное размножение. У многих видок цветковых растений в процессе эволюции сформи-рова.1Игь специа..1иаированные для вегетативного размножения органы: юзубни, луковицы, усы, столоны, выводковые почки и др. Все растения отдела Покрызчкеменные иодрааделяются на дв;» iciac-ся\ Л»у(^(>льиые \\ 0<)и(н)ольиые 101). Рис. 104. Хараю срныс приаиакм двудильных (А) и однидильиых (Б) pacTcmiii Сравнение двудольных и однодольных растений. Основные раз.1ичия между ними показаны в таблице .S. Однако многие признаки могут вст|к*-чаться у представителей обоих классов. 159 Таблица 3 Сравнительная характеристика двудольных и однодольных № признака Двудольные Однодольные 1 Зародыш сгмспи с двумя семядолями Зародыш семеин с одной семядолей 2 Запасные питательные веще-стна семени находятся в зародыше И.1М в эндосперме Запасные интат^льные веществ;! семени у большинства видов находятся в эндгхперме .3 Листья обычно имеют перистое или пальчатгн? ж{1ЛКование Листья обычно имеют параллельное или длтовое Жl1лк^v ванне 4 Черешок листа ремко бывает нлагалишмым '1с[>сшок .чиста слабо выражен, но часто iiiK-дгганляет собой листовое влага.ти1це 5 Ироводяпыя сиггема в стебле имеет кольцевое строение. Кольцом слоя камбия обеспечивается piKT стебля в T«vi-щииу П{К1нодящам система в стебле состоит из многих отдельных пучков. Кольца камбия у стебля ист б За{К1ЛЫ1пейЫЙ KopeiuoK семени быстро развивается в главный корень За|н)дышевый корешок ра.т-И1гг счабо, и при прорастании CJT стеблевой час ти побега обычно отходят сразу несколько с)рилатпчных корней, которые c|K>pMiipyTOT мочковатую корневую систему 7 Обычно древесные и травянистые формы Обычно граны, редко .tix-hct-ныг формы Ученые полагают, что однодольные растения произошли от двудольных и что двудольные — более древние растения среди цветковых, чем однодольные. По количеству видов однодольных меньше, чем двудольных, но значение рос* тений обоих клоссов в природе одинаково велико. Многие из них стали культурными растениями, без которых жизнь человека на Земле была бы невозможно. Покрытосеменные одевают и кормят человека, дают ему лекарства и радуют своей красотой. 160 Лабораторная робото № 16* Тема. Знакомство с разнообразием покрытсхеменных на примере комнат^ ных растений. Цель; Знакомство с представителями однода1М1ых и двудольных на примере комнатных цветковых растений. Оборудование и материалы Комнатные растения — двудольные: бегония корюлевская, колеус, сенно- лия, плющ, кактус: однодольные: кливия, аспарагус, х^юрофиту'м, алоэ. Ход работы 1. Обратите внимание на ра:тн{>образие нокр|>пч>семенных растений в кабинете биологии вашей школы. 2. Отметые разнообразие форм и окраски листьев. Сравншх- листья колеу-са. традесщищии, бегонии, тстивии, алоз, iliktiuu (или других растений). 3.11а»1яите на листьях жилки, определите, какие растения относятся к двудольны.м, какие — к однодолы1Ы.м. 4.11а11дите растения хлорофитум, плющ и кактус. Рассмотрите cxti6cH-ности ггеблей у этих растений. 5. Отметьте, в каких условиях могли сфо[>ми(юкаться такие формы вегетативных органону всех этих растений. Покрьткеменные, или цветковые, — наиб<ьтее высокоорганизованные представители царства растений. Они имеют цветок и плод. Семена развиваются под защитой вначале цветка, потом п.юда. Покрытосе- | менные очень разн(М)братны по форме вегетативных и генеративных ' органов. Они дали человечеству богатейшун! фуппу культурных растений. Биологическое ра;1нообразие покрытосеменных — ценнейшее достояние нашей планеты, которое лиьчям необходимо сохранить. 1. На.ювите древесных представителей покрытсхеменных растений. 2. Как р;1:1мноясаются и расселяются одуванчик и подорожник? 3. Как происходит двойное оплодотворение у цветковых растений.^ Семейства класса Двудольные Общая характеристика. Семейства цветковых растений выделяют по совокупности многих признаков, важнейшими из которых яв,1яются особенности строения цветка и плода. 7 li—BWl б 9Л 161 Риг. 105. lIlllIIORHHK I Все прсд1тавитсли одиогс» семейства имек1Т сходное строение цветка. Семейств цветковых растений много, только в классе двудольных их б<»лсс 3.50. Двудольные — самые многочисленные среди цветковых. Они включают 10 000 родов и более 180 000 видов, т. с. более 75 % цветковых растений. Рассмотрим несколько семейств, широко представленных на территории нашей страны. Многие на них имеют большое хозяйственное значение. Семейство Розоцветные. В него входит бо.1СС 3000 BtuoB, среди них, например, /нуш, яблоня, вишня, малина, лапчатка. Они представляют собой др<*в<-сныс, ктгтар-пиковые и I равянпстые формы. Листья пр<к тые (яб.чоня, слива) v\ сл()ж-ные (малина, рябина, :*емляника, шититик — рис. 105^ . Цветок имеет: двойной околоцнет'ник; чашечку, состоящую из пяти свободных чашелиггиков; венчик из пяти свободных лепестков; много тычинок и пестиков, как у малины, шитмшика, земляники, или много тычинок и один пестик, как у вишни, слипы, абрикоса, яблони. Плоды — яб.юко, костянка, сборная семянка, сборная костянка. Среди розоцветных много ценных плодовых деревьев, выращиваемых человеком (яблоня, груша, черешня, слива, айва, абрикос, миндаль); кустарников (малина, вишня, ежевика); трав (земляника садовоя). Есть ценные дикорастущие плодовые (костяника, рябина, черемуха, морошка); множество лекарственных растений (калган, репешок, шиповник). Красивейшие розоцветные — роза (тысячи сортов), сакура и другие представители семейства — украшают сады, скверы, парки. Некоторые виды являются злостными сорняками (лапчатка гусиная, монжетка). Семейство Мотыльковые (Бобовые). Это одно из самых больших се-мсйстп среди цветковых растений, оно охватывает более 17 000 видов. Сюда входят/о/^гАГ, фасоль, соя, люпин, душистый со/юшек (рис. 106), чина, люцерна, клевер, рожковое дерево (цератония), акация, астрагал, арахис, нут. Среди мотыльковых много древесных форм, кустарников, трав. Есть деревья-гиганты, достигающие более 80 м в высоту (например. компассия малаккская). Деревья (белая акация, или робиния, гледичия) и кусгарники (акация желтая, или карагана, акация сереб- 162 Рис. 106. Митылькивыс: 1 — фасоль; 2 — соя; 3 — горох посепной: 4 — люпин; 5 — д\ш»1С1 ый горошек; 6 — цветок мотыльковых; Ч — чателигтики. У/ — лепестки, Т — тычинки. // — пестик ристая) на территории России произрастакгг н посадках или н диком виде. Преобладающее большинство растений семейства мотьыьковых на корнях имеют азотфиксирукнцие кл\<>ен||КИ. Листья сложные, с прилистниками. Чашелистики сросшиеся. 1Днетки одиночные или собранные в соцветия. Цне^гки немравильные: лепестков пять, они свободные и.1и два передних лепестка срасгаются у (кнованмя; тычинок десять. Плод — боб, позтому семейство часто на1ывак1т Бобовые. ; 11редставители семейства Мотьыьковые — соя, горох, нут, фасоль — i одни ил древнейших культ>'рных растений. Мотыльковые являются незаменимым кормом для травоядных животных, в том числе для домашнего скота (клевер, люцерна, вика, в пустынях — верблюжья колючка). Мноше используются как лекарственные растения (термопсис ланцетный, кассия остролистноя, солодка голая). Есть хорошие медоносы (донник, разнообразные чины, клевер). Среди мотыльковых много красиво цветущих растений, специально выращиваемых в садах и парках (душистый горошек, люпин, желтая и белая акации). В тропических районах вырощивают делоникс царский с острова Мадо-госкор, королеву цветущих деревьев амхерстию благородную из Бирмы и красивейший клиантус, или красоцвет, из Австралии. 163 Рис. 107. Крестоцветные: 1 — лепкой; 2 — ликая редька; 3 — капуста кочанная; 4 — капучта брк>сссльская; 5 — капуста цветная; 6 — ивет»ж крестиииетных; •/—ча1мелистики, Л—лепестки, Т—тычинки. Я—пестик Семейство Крестоцветные (Капустные). В это семейство входит около .S200 нидон, среди них преобладают травянистые растения, в том числе однолетние, двулетние и многолетние. Крестоцветные распространены в основном в умеренной зоне Северного полушария. К ним относятся капуста, левкой, редька (рис. 107), хреи, горчица, сурепка, пастушья сумка, иерихонская рола {анастатика иерихонская), сердечник, свербига. У всех представителей капустных одинаковое строение цветка; чашечка состоит из чсты|Н'х чашелистиков, венчик — из четырех своб<»д-ных ЛСЧ1ССТКОВ, тычинок шесть, из них две короткие и четыре длинные, пестик один. Цветки чагго собраны в соцветие — кисть. Плод — стручок и етручочек. Листья прюстые. I Многие представители семейства Крестоцветные — давние культур- ные растения; капуста, (гедька, регш, брюква, горчица, хрен. Из рапса, в семенах которого содержится до 50 % масло, а также из рыжика получают растительное масло. Большинство крестоцветных — хорошие медоносы, есть лекарственные растения и декоративные (левкой, маттиола, бурачок). Значительное число видов этого семейства — злостные сорняки (пастушья сумка, ярутка полевая, гулявник, сурепка обыкновенная, дикая редька). 164 Рис. 108.1 latvii'HOBMc: 1 — помидор; 2 — баклажан; 3 — петуния; 4 — -шбак ЛУШИстыП; 5 — паслен Семейстао Паслёиоаые. ('юда нхпдят картофель, томат, баклажан, перец, а также табак. Все они ныходцы из Повот Совета (рис. 108). Цветок паслёновых состоит из пяти срснгшихся чашелистиков, пяти сросшихся лепестков, пяти тычинок и одного пестика. Плод — либо яп>-да (картофель, томат, паслён), либо коробочка (табак, петрним, белена). Среди паслёновых много декоративных древесных и травянистых форм, одполетних и многолетних (петуния, душистый табак, фаза’ лис, сл1лзантус), ядовитых и лекарственных растений: красаека-бе.пла-донна, скополия, белена {белена черная и дурман обыкновенный мог\т вызвать смертельные «ггравления). Представители семейства паслёновых имеют важнейшее хозяйственное значение. Семейство Сложноцветные (Астровые). Это кр)11нейшее семейство, насчитывающее более 20 000 видов. Они произрастают повсеместно — от тропиков до арктических побережий. Среди сложноцветных преоблада-к>т травы, реже встречакугся полукустарники, иногда — ю'старники и невысокие деревья (например, розеточное дерево из рода крестовник в тропических высокогорьях .Африки, достигающее 8 м в выс<гг> ). .Vlno- 165 гие представители этого семейства образуют подузиковидные формы. Листья у всех простые. Исключительная особенность растений этого семейства — мелкие цветки, собранные в крупные соцветия — корзинки. Чашечка обычно не развивается (у подсолиечиика, астры) или представлена хохолком (у василька). Венчик образован пятью лепестками, сросшимися в виде трубки, язычка или воронки. Поэтому выделяют р>азличные типы цветков: трубчатые, язычковые (рис. 109, 1 а, б), воронковидпые (рис. 109,2 а). Плод —семянка, у многих — летучая семянка (одуванчик, козлобородник, осот). Строение венчика может быть разным: в виде язычка, трубочки или воронко-видным. У ромашки, подсолнечника в середине корзинки находятся трубчатые цветки, а по крою — язычковые. Все вместе они создоют впечатление крупного цветка типа ромашки. У одуванчика все цветки язычковые; у василька синего в центре корзинки находятся трубчатые цветки, а по краю — воронковидные Кк А Рис. 109. Сложноцветные; 1 — подсолнечник (я — язычковый. 6— трубчатый цветки: в — семянка); 2 — василек синий (о — вороиковидный цветок): 3 — бодяк полевой; 4 — мать-и-мачеха: 5 — нивяник обыкновенный; 6 — цикорий обыкновенный 166 Нередко кроевые цветки в соцветии, выполняя функцию привлечения опылителей, сами не образуют плодов. Срсгди сложноцветных иема.10 медоносных растений, многие из них — лекарственные (девЯ1Ж1, сушеница, мать-и-мачеха, календула). Класс двудольных растений включает в сеСт много семейств. Значительная часть видов являю гея культурными растениями, которые выращиваются человеком на протяжении многих тысячелетий. Среди них есть плодовые, овопгные, технические, декоративные, лекарственные, афиромасличные и др. 1. Какие растения из семейства к|>естоцве гных вы знаете? 2. По каким признакам ра.л.1нчактя меж,ау С1»6ой семейства? 3. Какие растения из семейства сложнегцветных вы знаете? 4. Назовите известные вам лекарственные и декораз-ивные растения из ДВУДОЛЬНЫХ. Семейства класса Однодольные Общая характеристика. Класс одноло.и>ных цветковых растений объединяет около 80 семейств и болеч* (И) ООО видов. ;4то нретшутсствеимо травянистые рас1'ення (рожь, лилия, ландыш, тюльпан). }\\я:ы.хн1ле, кустарниковые, лианы и зпифиты из однодольных всцгечаются лишь н тропиках (6а.ч6ук, пальма, алоэ). Среди них есть расттиия. достигающие в длину 60-70 м (например, пальма-корифа, королевская тиьма), а лазающая па.1ьма каламус ротанговый вырастает до 150-180 .м в длину. Вместе с тем есть растения очень маленькие, например различные виды/зяскц размером 3-6 мм. Многие однодольные — водные растения (рдесты, рогоз), околовод-иые (аир, циперус-папирус), некоторые живст в кронах дерстл'в клк эпифиты (ор.хидеи, .хлорофитумы). В классе однодольных множествен красиво цветущих растений, широки 11редстав,1е1шых в комнатном и.1и садовом цветоводстве (гладиолусы. нарциссы, ирисы), ряд видов выра1циваются как декоративные из-.за красивых листьев, стеблей (традесканция, .чонстера, а.ю.э). 167 I Множество представите-1ей однодольных вошло в состав культурных растений. К ним отн*)сятся хлебные злаки, а также лук, чесиок, ананас, сахарный тростник, пальмы — финиковая, кокосовая, сейшельская и др. Все они с древнейших времен служат людям для питания и многих других целей. Семейство Лилейные. Это одно из крупных семейств в классе однодольных. Представители семейства лилейных — преимущественно многолетние луковичные и корневнпипае травы, произрастающие по всему земному шару. Многие из них освежли степи, саванны, лута, скалистую мест-нск'ть. К ним относятся тюльпан, /шщинт, MycKOfm. Ecrii и лесные виды: рябчик, лилия, (чулл.т, канбык (рис. 110). Болыпинс'тно лилейных — хорошие медоносы, многие иг1и)ль.зуютгя как лекарственные раггения. Значительное количсч:тв<1 видов лилейных вошло в состав декоративных растений. Цветки лилейных обычно яркие, крупные, с приятным ароматом. Они обоеполые, с простым венчиковидным околоцветником из шести частей, тычинок шесть, пестик один. Нередко цветки собраны в соцветия; плод — коробочка {тюльпан, лилия) или ягода {ландыш, вороний глазу, семена с маленьким .зародышем и большим эндоспермом. Рис. 110. Лилейные: 1 — лилия; 2 — кандык: 3 — тюльпан; 4 — гиацинт; 5 — цветок лилейных: ./1 — лепестки, Т — тычинки, П — пестик 168 Размножаются лилейные семенами, лукиви11ами-детками и выводковыми почками в виде маленьких луковичек (лилии), кусочками л\'кович-ных чешуй (рябчик императорский, гиацинт). Многие виды семейства лилейных занесены в Красную книп' России. Семейство Луковые объединяет около 650 видов с резким запахом, распространенных на всех континеитох, кроме Австралии. В Южном полушарии луковые встречаются даже на северном побережье Антарктиды. Большинство луковых — луговые травы, способные произрастать на лесных полянах (лук победный, или черемию. лук гигантский, лук Семенова) и заливных лугах (лук угловатый, шнитт-лук). Некоторые виды — обитатели тенистых мест леса (лук медвежий, лук душистый), степей, саванн (огапантус, лук монгольский) и пустынь (рис. П 1). Все луковые — многолетние травы. Многие имеют одиночную луковицу (лук репчатый, лук гигантский), но некоторые являются корневищными, их тонкие луковички растут на корневище пучками (лук победный, лук<лиэун, шнитт-лук). Стебли и листья у луковых дудчатые (лук репчатый, лук-батуи) или плоские (лук медвежий, лук победный, или черемша) и лентовидные (чеснок, лук-порей, лук гигантский). Особенностью луковых является то, что их луковицы и листья содержат млечный сок. Цветки у луков обоеполые. Околоцветник состоит из шести свободных или сросшихся узких листочков, тычинок шесть, пестик один. Плод — коробочка Среди луковых очень много пищевых ростений (лук репчатый, лук-слизун, лук-шолот, чеснок, лук-батун, лук-порей, лук многоярусный, шнитт-лук). Все они не только пищевые, высоковитаминные, но и лекорственные растения. Рис. 111. Луковые: 1 — чсрюмша: 2 — лук репчатый; 3 — шиитт-лук; 4 — чеснок 169 Значительное число луковых — декоративные садовые растения (лук Моля, лук Островского, лук сине-голубой, лук Суворова, агапантус восточный). Семейство Злаки (Мятликовые). Среди всех семейств цветковых растений Х1аки занимают особое место. Это определяется их большим хозяйственным значением. J 3.1ак11 представляют собой главные нишевые (хлебные) растения. К злакам относятся пшеница, рожь, я>шеиь, овес, кукуруза, рис, просо, сор/о. Многие из злаков — прекрасный корм для скота (тимофеевка, ежа, костер, мятлик, пырей). Они нграктт огромную роль в фор.мировании травянистых покровов Земли: лугов, степей, саванн, пампасов. В отличие <гг лр\тих |хи'гений у злаков особый, по;1ый вн>*гри. нили1Ы' ричсский пх.*бель с хорошо ра.знитыми узлами. Ь>о называют соломиной. Преобладающие виды злаков — травы, но есть кустарниковые и древесные формы. Бамбук образует одревесневающие стебли (соломины), достигающие в тропиках 30-40 м высоты и до 40 см в диаметре. Многие из злаков — высокотравные растения; сохорный тростник, тростник обыкновенный вырастают до 4-5 м в высоту Листья злаков линейные, с влагалищем, они охватывают стебель целиком. Почти все представители злаков ветвятся только путем кущения, т. е. ветвление происходит в самом основании побегов. Многие при этом образуют рыхлую или плотную дернину, поэтому могут плотно покрывать землю. Корин обычно у злаков тонкие, нитевидные, образуют мочковатую корневую систему. Цнеп ки luaKOH мелкие, невзрачные, собраны в соцветии — колгккн, из которых образуются сложный колос, кисть, султан, метелка, початок (рис. 112). Каждый цветок состоит из цн1*тковых пленок и .чвзтс цветковых че-шуй, одна из которых бгзлее крупная и может заканчиватъся д.1инной остью. Имеются три тычинки с крупными иьыытками на ллиииых тонких тычиночных нитях и один пестик с двумя перистыми рыльцами. Цветки :ьтаков приспособлены к опььчению ветром. Однако некоторы.м ви,чам евойггненно самгюиыление (все виды рода пшеница, некоторые цветки у видов костер, ковыль). Плод — зерновка. Помимо семенного размножения у злаков шнрюко распростргшеио вегеттивное размножение побегами, их частями и корневищами. 1’оль .злаков в жизни лю,тсй исключительна, так как <*ни представляют собс»й главный пищевой п|юдукт, содерж^»щи|1 белок. 3.1аковые являются основными пастбищными травами, обеспечивающими кормо.м травоядньгх животных. 170 М\% A ) /rL J , Л % 1 i Рис. 112. Соцветия и цветок х^аков: 1 — султан; 2 — сложный колос: 3 — метелка; 4 — початок; 5 — цветок ржи: Цч — цветковые чешуи, Цп — цветковые пленки, Т — тычинки, П — пестик Класс Однодольные —Гмыыная н нажная грутша {тастений, нключакицая много семейств. Среди них больше всего культурных {тапений. к<т>-рые с древнейпптх времен выращиваются человеком в (м'новном для получения пищевых продуктов. .Многие яв^тякггся питательным кормом для домашнего скота и диких травоядных животных. Особо ценны в этом отношении .глаки. Среди представителей однодольных есть древесные и кустарниковые растения, но преобладают травянистые. 1. Какие растения из однодольных имеются в вашем школьном кабинете биологии и на школьном участке? 2. Какие травы семейства хтаков вы знаете? 3.11очему .хтаки высоко ценятся человеком? Проверьте себя. Что вы уаиоли о высших семенных ростенивх? Подумайте! 1. Почему моховидные не бывают высокорюслы.чи растения.ми, а папо-рютниковидные бывают даже древовидными? 2. Почему снорювые растения (мхи, папоротники и др.) растут только во влажных местах, а семенные (голосеменные и покрытосеменные) жи- влт и в засушливых местах.-* 171 Какие уткерждеиия верны? 1. Голосеменными растения называют потому, что нх семена развиваются в шишках. 2. Хвоинки — это зеленые листья. 3. В ботанических садах выращивак1Т травянистые хвойные растения. 4. Голосеменные в отличие от папоротников»1дных обходятся без воды. 5. Все цветковые — травянистые растения. 6. У покрытосеменных семена находятся в плоде. 7. Рыльце — важная часть завязи цветковых растений. 8.1Ълосеменд1ые размножаются семен4к|н, а покрытосеменные — семенами и плодами. 9. Покрытосеменные — самая молодая группа в царстве растений. 10. Большинство культурных растений — представители отдела покрытосеменных. Закончите фразу, правильно выбрав ответ. 1. Красный цвггок, ве|Х1Ятнее всегч», не опыляется; а) летучими мышами; в) насекомыми; б) ветром; г) птицами. 7*. Вы осмотрели цветок и нашли в нем шесть ярких лепестков. 1-)тот цветеж. вероятнее всего: а) из бобовых; в) розоцветных; б) Л1ыейных; г) паслёновых. 3. Растение, у которого жшкн листа обрач>ют вствнетуто сеть, относится: а) к однодольным; в) папоротннкг>нидным; б) двудольным; г) моховидным. 4. Большинство культурных растений — представители высших растений из отдела; а) голосеменных; в) моховидных; б) паноротниконидных; г) покрытосеменных. Семя, семязачаток, голосеменные, хвоя, хвойные, покрытосеменные (цветковые), двудольные, однодольные. 172 Глава 6 Историческое развитие растительного мира на Земле Понятие об эяолюции растительного мира на Земле Определение понятия «эволюция)*. На Земле существует огромное раа-иообрааие примитииимх и высокоразв>пых растений. Все это разнооб-риаие растителыюп) царстна ипявилось на 1^емле исторически, т. е. ра.> нинилш'ь от простого к сложному постч'пснио, н течение длительного периода сущестнонании нашей планет'ы и б|>1ло свяшно с иаменяющимися условиями сред1и. От первых органилмов на основе nf)o/.peccueno/o (филл. Такие ор1анизмы стали использовать солнечный свет в качестве источника энергии для создания необходимых им органических веществ. Гак появились аатотрофы, которые смогли питаться, осущестазяя фотосинтез. Появление фотосинтеза — крупнейшее событие в истории развития жизни на нашей планете. Фотосинтез дал начало новому способу су-щестновиния органи.змов. свя.занному с автотрофным питанием. 11ервые автотрофы хотя и использова.1И энергию солнечного ихту-мения, но еще не выделяли в атмосферу много свободного кислорода. Т)лько с появлением цианобактерий, более энергтпю ос>тцествля-ющич ({яггосин гез. нича.1ось постепенное накопление кислорода в атмосфере Земли. Это созда.ю возможность развития организмов, которым ПАЯ процесса дыхания необходим кислород. Цианобактерии - древнейшоя группа живых оргоиизмов, возникшоя около 2,6 млрд лет назад. Цианобактерии существуют и в настоящее время. Это одноклеточные и многоклеточные нитчатые организмы, в клетках которых нет оформленного ядро. По зтому признаку, а также по общему строению клеток их относят к нодцорству Доядерные, или Прокариоты (от лот про — «перед*, «раньше» и Греч, карион — «ядро»}, и к царству Бактерии. В клетках цианобактерий имеется хлорофилл, но они могут питоться и гетеротрофно. Встречаются эти организмы на дне океанов, в толще воды, пещерох, горячих источниках, на льдах, на снегу, коре деревьев, но камнях и пр Длите.тьиый период времени на нашей планете госнолствов;1ли только бактерии н цианобактерии. Они со временем ochoilih сушу и обра:м>-1Шлн на ней слой плодиро,днон почвы, созда,1н биосферу. Около 1„S .Mvip,4 лет поивилнсь болеч" стожные, чем цианобактерии. организмы — зеленые и золотистые аоОоросли. Они населяли пресные и солоноватые водоемы. В .этих группах водорослей впервые на Зехые хорошо обособилось в клетке ядро, появилось много внутриклеточных оргапелл и возник половой способ размножения - слияние дв)^ клеток и обра.зоваиие зиготы, которая даст начало новому организму. lice организмы, в клетках которых имеется ядро, отненят к надцарству Ядериые^ или Эукариоты (от греч. зу — «хорошо^, «полностью»). Растения. грибы, животные (в том числе человек) — представители э\’кариот. 174 IB ходе эволюции зеленых водо|юслей возникли фотосинтезирующие высшие наземные растения. Одноклето’шые зеленые водоросш стали родоначазышками всех со-»^к*менных групп растений. (>т intx 6(Х>-700 млн лет назад прюн.зошли мно-тклсточные в*)дор(хли — (збнтагсли водной среды. В почвенной С|>еде появились представители другой» царства — 11»иГ»ы. Вс»зникновение много-клеточности обусловило |»азвитнс разных типов тканей. I Возникновение полового размножения и появление многок;1ез'оч-пых организмов среди примитивных зеленых водорсх^1ей — ве.<1ичай-шее событие в развитии жизни на нашей планете. Хотя тогда. 600 млн лет назад. кислор«»да в атмосфере было мазо (в 100 раз меньше, чем сейчас), но из него уже образовался о:юно-вый акран вокруг Земли. Еще через 200 млн лет озоновый экран стат таким мощным, что .защитил от гл-бителыюн части солнечной радиации ВЫХОДЯ1ЦИХ на берег живых обитателей. Благодаря .этому жизнь начаза активно развишггься не тол1>ко в воде, но и на суше. Выход ростений но сушу. 11ервымн растениями (теперь \же давно вымершими), примерно 4.60 млн лс*т назад пос елившимися на влажных берегах пресных водоемов, были ршшофиты. Они прои.зощли от прик|>епленных к дну вод<н‘ма .зеленых водорослей. Уровень йоды менялся, растения периодически окозывазись то п воде, то на суше. У рнннофнтов, лостнгашпнх высоты 20-2.6 см, еще не было настоящих корней и листьев, но уже появились стебли, ткани (рис. ИЗ). Покровная ткань с устьицами .за-■цищаза от высыхания, механическая — укрепляла в воздушной среде, корпеподобпые образования прикрепляли растение к почве и поглощази воду с растворенными .мт1сралы1ыми веществами, мелась примитивная проводя-|цая система. Рис. 113. Первые сухопутные рас гения: рмния (1) ч куксония (2) 175 с этих пор эволюция растений шла по тти возрастающего приспособления к условиям наземного существования. Через 1(К) млн лет риниофиты вымерли, но к этому BpeMeHii-me появились мхи, плауны, хвощи и папоротники. Они \-же имели побеш с зелеными листьями и корни. (Стебель выполнял роль органа, проводившего питательные вещества. Около 250 млн лет назад к.1имат стал суще и холоднее. Гигантские древовидные папоротники, хвощи и плауны, размножавтиеся спорами, не смогли выжить, но некоторые из них дали начало первым голосеменным. В изменившихся климатических условиях у голосеменных растений было преимущество перед споровыми: у них появшея новый способ размножения, не зависящий от наличия воды во внешней среде. — размножение семенами. Дальнейшее похо.10дание, уоиснис су-х»кт’и воздуха и солнечной радиации привели к появлению покрытосеменных растений. Покрытосеменные лу’чше друтих растений смогли прнс1н>собит1>ся к ус.ювиям окружающей среды. Их мнопк>бразные формы широко [>ас-селились. II со в()сменем покрытосеменные стали гсктюдствующей на Земле группой растений. Все мно1Т)обра;ше живых организмов и растений на Земле появилось в процессе эволюции. В водах океана зародились первые примитивные организмы, давшие начаю первым рас'гениям. Появ.1ение фотосинтеза (акготрофшхгть), полового р>азмноже11ия, многоклеточности — важнейшие этапы в развитии растительного мира. Все растения — представители надцарстаа эукариот. 1. В какой среде произошло появление первых живых организмов на Земле? 2. Какие растения дали начало всему царству растений? 3. Почему процесс исторического изменения называют эволюцией растений? 176 Эволюция высших растений Преоброэования растений в условиях суши. Выход растений на суш\’ привел к о6раз«}ванию специализированных органов питания. Благода* ря этим органам растение стало извлекать пищу из почвы и во.здуха. что привело к разделению его тела на надземную и подземную части. Подземная часть — это корень (корневая система), надземная часть — побег, состоящий из листьев, стебля и почек. Разделение тела растений на подземную и надземную части определило появление специа.1изирюванных органов почвенного питания — корней, ноздуинюго питания — листьев и передвижения питательных веществ — стебля. Древние папоротники, хвощи и плауны, так же как и современные, были споровыми растениями, т. е, размножались спо(>ами. Такой способ размножения обязательно требует н<иичия водной среды. Вот почему всем спо^юнм.м растениям необходимы влажные места обитания и они не могут жить везде на суше. Господство голосеменных растений. 240-250 млн лет назад кли.мит на Земле стал холодным и засушливым. В этих условиях возник.ли и широко рагпростраиилигь голосеменные растения. Для защиты от неблагоприятных условий у них на побегах пияви,1ись почки — зачатки побегов, покрытые слоем почечных чешуй, и возник особый способ ра.змпо-жения — размножение семенами. При оплодотворении яйцеклеток гперммем водная среда не нужна. Доставку’ спермин к яйцеклетке осу' ществ.1яет пыльцевая трубка. Именно поэтому образовалось миожегг-во видов голосеменных растений, которые освоили даже засушливые и холодные места обитания на планете, постепенно вытесняя отовсюду споровых предков. Доставка спермия к яйцеютеткс с помощью пыльцевой трубки (а нс воды) и появление семян с большим запасом питательных веществ — огромный прогрессивный шаг в ра.1витни растительного мира, обеспечивший широкое распространение гх»логеменных растений в наземно-воздушной среде. Появление и развитие покрытосеменных растений. В истории Земли потребовалось еще более 100 млн лет, чтобы возникли покрытосеменные, или цветковые, растения. В это время на планете рассеялась облачность, возросла солнечная радиация, усили^зась сухость Bo.'vnyxa. Новые условия ока.зались губительными для многих растений, обитавших при 8 6 дл 177 пысокой влажности возд\ла. Более сложное по сравнении} с голосеменными анатомическое строение покрытосеменных обеспечило им активное почвенное и воздуинкх* питание. пе|1едвнжеиис веществ в растении, появилась листопадность. обеспечивающая защит)- от потери воды, (^разоваиие цветка и плода, двойное оплодотворение, запасание питательных всмцссти в семени у цветковых и развитие спеии-а.'1ьных органов вегс-гативного ра:1множения o6cciie4ii.ni им преимуще*-ство перед голосеменными и всеми ост^инэными растениями в размножении и расселении но .Земле. Цветковые растения в своем историческом развитии тесно связаны с животиыми-опылителями. Их эволюция происходила совместно. обеспечивая взаимное повышение жизнестойкехти и разнообразие форм. Многие виды цветковых растений и насекомых пр>{спосо6лсиы к строению и жизненному циют)’ лр\т друга. Не только насекомые, но ндрутие животные участвуют в переносе пыльцы и распространении 1ЫОДОВ и семян растений. 1‘акое с(*вместное существование покрытосеменных и жив(ггных ciHK'f >б< гновало .чу'нвему выжинаним! этих растений, развитию у них р;13,1ичных жизненных форм, в том числе тр;>кянисз-ых. |В процессе длительного ра.звития органическот .мира растения про-ныи путь от простых одноюеточных .зеленых водорослей до высокоразвитых покрытосеменных. __Древние, давно вымершие растения изучает наука палеоботаника (от греч. тШж палео — «древний»). Представление о давно исчезнувших растениях уче-у^Ш ные-палеоботаники получают, исследуя их окаменелые остатки, отпечатки на кусках угля, сланцев и других горных пород. Изучение ископаемых ос-тоткоа позволило установить время, а также последовательность проискождения и развития разных групп растений в процессе эволюции. Есть, однако, немногочисленные реликтовые (от лат. реликтус — «остаточный») виды растений, которых называют живыми ископаемыми. Они сохранились с доисторических времен в почти неизмененном виде. Например, гинкго двулопостной — древнее голосеменное растение, произрастающее теперь только в искусственных посадках, секвойя и метосек* войя из голосеменных, ужовник и гроздовник из папоротников, магнолии из покрытосеменных (рис. ) 14]. Как нидим, на протяжении миллионов лет происходила эволюция живых организмов, т. е. весь растительный мир в процессе слзцествова-|1ия ца Земле развнва.1ся и усложнялся. 178 Рнс. 114. Реликтопмг раптния: / — гинк1ч>: 2 — ^-жовник; 3 — гроздовник; 4 — машплия Возникли разные типы организмов; прокариоты и эукариоты. Среди эукариот образовались разнообразные растительные группы: водоросли (одноклеточные и многоклеточные), моховидные, папоротникообра.з-ные, голосеменные и покрытосеменные (цветковые) растения. Все группы растительных организмов возникли в процессе эволюции. Обитание на суше привело к появлению у растений новых специ-ализирюванных органов и тканей (проводяииш, покровная, механическая, фотосинтезирующая). Появились вегетативные органы — корень и побег. Похолодание климата и иссушение почвы привело к появлению семян. В эволюции высших растений большую роль играют условия среды обитания и животные. 1. Почему семенные растения возникли только в наземно-воздушной среде? 2. Чем отличаются современные папоротники от вымерших? 3. Почему в тропических районах больше древесных цветковых растений, а в холодных зонах больше травянистых? 4. Каким образом животные способствова^ли увеличению многообразия покрытосеменных растений? 179 Многообразие и происхождение культурных растений Происхождение культурных ростений. Многие виды рагтеннн человек использует для пол^-чепия пищевых продуктов и лекаро-в, для кормления животных, прюизводства тканей, бумаги, строительных и химических материалов, для >'крашепия ааыья. Жизнь человека без растений невозможна. Множество растений, использ)'емых человеком, живет в природе в диком состоянии. Вот почему их называют дикорастущими. Другие виды растений человек cnetiHajibHO выращивает, выводит их сорта, т. с. культивирует. Такие растения называются культурными (от лат. культус — -обработанный», «возделанный»). Первобытные люди использовали и пищу плоды, семена, сочные стебли, листья, сладкие корни дикорастущих растений. С течением времени наши предки научились отбирать в природе и выращивать наиболее ценные пищевые растения. >’хаживать за ними, поливать, пропалы вать от сорняков, а затем и удобрять почву. Для посадки они отбирали самые крупные зерна, самые вк\сные корни и плоды. Отбор, который пр<тизволили люди, называкгг искусственным отбором. Гак было положено начало растениеводству. Из поколения в поколение изменялись качества возделываемых растений, они стали резко отличаться от дикорастущих. Этому способствовал искусственный отбор, который осуществлял человек. Культурные растения характеризуются больижм количеством семян (у зерновых), крутшым размером плодов, сочностью и сравнительно с дикорастущими более нежным вку'сон съедобных частей. Вначдле люди только отбирали самые хорошие растения и улзишали их созданием плодородных условий. Яатем нача.1и специа.1Ьно совершенствовать качества выраижваемых растений, используя прививки, искусственное опыление, а среди культивируемых растений отбирать лучшие. Так создавались новые формы растений, не существовавшие в природе раньше, — сорта. Позже стали целенаправленно создавать новые сорта для заданной цели. Этот процесс выведения новых сортов называется селекцией (от лат. селекцио — «отбор»). Селекционеры создали огромное количестео различных сортов почти у всех культурных растений. При этом высокопроизводительные сорта оказываются более требовательны к условиям жизни, чем их дикорастущие предки. Им необходим специольный режим возделывания; строго определенная вспошко почвы 180 и глубина заделки семян, полноценный нобор удобрений и своевременный полив, частая прополка, уничтожение вредителей и предупреждение болезней. Только тогда культурные растения хюют богатый урожай. Процесс окультуривания растений продолжается и в наше время. Совсем недавно облепиха была диким растением Сейчас она чосто встречается в садах большинства районов России, создано много новых сортов. Недавно в культуру введен козлятник восточный кок ценная кормовоя трава, лекарственное растение женьшень выращивают на плантациях в Корее и у нос на Дальнем Востоке. Центры происхождения культурных растений. Многие культурные растения возделывают во всех странах, на разных континентах. Однако каждое ил этих растений имеет свою историческую родину — центр происхождения. Именно там находились их дикорастущие предки. Некоторые предшественники культурных растений давно вымерли, но немало их встречается и поныне в дикой природе. Известны семь важнейших центров (очагов) происхождения растений. 1. Южноазиатский тропический (чай, рис, огурещ бакложои, лимон, апельсин, сахарный тростник, манго, банан). 2. Восточноазиотский (просо, соя, хурмо, конопля, китойские яблоки). 3. Юго-Западноазиатский (рожь, ячмень, овес, мягкая пшеница, дыня, горох, черешня). 4. Эфиопский, или Абиссинский (кофе, арбуз, сорго, клещевимо, твердая пшеница). 5. Средиземноморский (редька, свекла, морковь, лук, виноград капуста, лен, оливки). 6. Центральноамериканский (тыква, фасоль, перец, табак, подсолнечник). 7. Южноамериканский, или Андийский (кокоо, кукуруза, помидор, ананас, арахис, картофель, хлопчатник, хинное дерево). Цс1ггры происхождения растений были (ггкрыты нылающи.мся русским )''1еным Николаем Ивановичем Вавзшовым. Он побывал в многочисленных экспедициях по нашей стране и за р\‘6ежом — в Иране, Афганистане, Средизе-мноморье, Эфиопии, иентразьной Азии, Японии, Северной, Центральной и Южной Америке. Во время экспедиций он изу'чил около 1600 видов культурных растений. Из поездок были приве-.чены тысячи образцов семян. Большинство центров совпадает с древними очагами земледелия, чаще всего это не равнинные, а горные районы. При переселении людей происходило распространение культурных растений на новые земли. Иногда новые растения привозили из военных походов. .Много культурных растений в Европу пришло после открытия /Чмермки. И в наши дни прюдолжается расселение культурных растений в новые места обитания, среди них лекарственные, декоративные, эфирно-масличные, технические и многие друтис. 181 Рис. 115.0>|)Н1>1С |К1(~1снин: 1 - cyiiK'iuiiM; 2 — 6tvi<;Ha; У — мига; 4 — наси.1(;к симиЙ Сорные растения. Одновременно с выращиванием культурных растений на 1}брабатыва-емых территориях формируется группа сорных растений. Сорняки — особая группа растений. Их количество 1-акже огромно. Многие из них rn>xt)-жи на культурные растеш1я своим внешним видом, ритмом жизни, но не дают полезной для человека н^юдукции. С расселением культурных растений из одних районов в другие идет и расселение сонровож^тающих их сорных растений. Некоторые сорняки люди стали использовать как лекарственные растения ('сушенипа топяная, ромашка пахучая, мят;|, белена, василек синий). Рожь, овес и рыжик, бывшие сорняками, по.зже стали ценными культурными растениями (рис. 11.')). т Расселение сорняков происходит и в настоящее время. Около 30-40 лет назад на территории европейской части России впервые появилось омериканское сорное ростение голинсого из семейства сложноцветных. Сейчас это повсеместный сорняк огородов и садов. Чуть раньше из Канады к ном попало полевое сорное растение мелколепестник канадский, теперь очень широко роспростроиениое. Таких примеров можно привести много Культурные растения — существенная часть царства растений. Они произошли от дико()нстущих видов. Сор-говое богатство культурных растений обусловлено потребностями людей и тем биологическиз» разпообразие.ч в природе, из которого человек отбирал для себя по-ле.зные виды растений, чтобы возделывать их. .Vliioroo6pa3Hc культурных растений значительно увеличилось благодаря селекции. Человек способствовал расселению культурных растений в разные регионы планеты (чаете* очень далекие от их центров происхождения). Расселение культурных рас-гений сопрк»вож,аается расселением сорных растений (сорняков). 182 1. Чем обусловлено размообралие культурных растений? 2. Представителями каких отделов царства растений являются культурные растения? 3. Назовите известные вам сорта яблонь и огурцов. 4. Приходилось ли вам встречаться с сорными растения.ми? Назовите некоторые из них. Дары Старого и Нового Света Доры Нового Света. 1'рудно П()едставить, но всего 250 лет назад в Рск-снн еще никто нс улотрс'блял н пищу картофель lent помидоры. Предки американских индейцев много веков Ш1зад на плоскогорьях между горными цепями Лнд наныи Ю1убни дикоп> к;|(т)фс*ля. Они на1ы-Biuii его «напас». Дикий картчзфель был нс уд»>б<‘Н для употребления из-.за мелких клубней, но человек начал его искусственно разводить, постоянно отбирая формы с более крупными клубия.ми. Родина культур-Н1)П) картофеля — плоскогорья Перу. Ьолнвни и остров Чилоэ. Индейцы вывели сотни разных сортов картофеля, отлнчакицихся лрут от друга цветом, формой, ске)рскт1елостью. вкусом. Они начали возделывать ату культуру более 10 тыс. лет назад. Климат в тех местах суровый. случак»т-ся .заморозки, но картофель издревле выращивают именно в таких условиях. Вот почему он хорошо прижился и в наших северных краях. Сейчас в культуре известно в основном два вида картофеля — андийский и клубненосный. Картофель ондийский и сейчас возделывается в теплых районок Южной Америки (Колумбия, Эквадор, Перу, Боливия). Картофель клубненосный, или чилийский, — ростение умеренного климато и розмножоется клубияАли после их периоде покоя. В Чили, но острове Чилоэ, картофель чилийский вырощиво-ется индейцами с доисторических времен. В Европу эовезен вночоле в Испоиию, оттуда в 1565 г. во Францию. В Россию картофель полол кок диковинное растение. Петр Первый, будучи в Голландии, прислал оттуда грофу Шереметеву мешок клубней картофеля под ноэвонием «земляное яблоко» и приказал роспределитъ их по областям. Это попытка, однако, не дало положительных результотое. В 1736 г. в Петербурге в Аптекарском огороде [ныне Сод Ботанического института] впервые были сделаны его посадки. Указом Сената в 1765 г. картофель вводится кок обязотельноя пищевая культура. Название картофель произошло от немецкого слово «кортоффел». Распространение картофеля среди крестьян велось принудительно и не всегда успешно. Однако все же вскоре простоя по технике возделывания культуре картофеля, обладающего высокими вкусовыми качествами, завоевало симпатии крестьян и заняло прочное место в земледелии Петербургской, Новгородской и других губерний. В ио- 183 Рис. 116. Оосл-ды из тыквы — популярные современные сувениры из *1и.1и ши дни а России картофель — ведущая сельскояоэяйственноя культура. Крстме Kapmexfjejui из Нового Света в Старый Свет — в Евр;ито. .■\фрик\’ завезены и другие ценные растения: кукуруза, тыква, батат, фасоль, какао и таматы (ши помидоры). Хотя родина многих к)'льт\рных растений находится намного южнее наших мест, специальные аг])отехничсскис приемы (например, подготовка pacca/u>i *ыи игполы зование теплиц) позволяют разводить их далеко на севере. Томаты в диком виде обитают но Тихоокеанском побережье Южной Америки и на Галапагосских островох. Есть многолетние виды. На местном языке индейцев это растение называется «томоти» В XVI в его привезли в Испонию и Португалию, где стали называть золотым яблоком — «помо д'оро*, отсюда и другое название — помидоры. В России томаты начали выращивать только в середине XIX в. в оранжереях Сейчас созданы и выращиваются тысячи сортов помидоров в теплицах и в открытом грунте Это одно из основных наших овощных культур. О родине тыквы напоминают индейские сувениры (рис. 1 16]. Тыква, дико проиэрос-тающая в Америке, издавна введена в культуру К иостоящему времени имеется огромное количество сортов пищевых, кормовых и декоративных тыкв, розиовиднос-ти твердокорой тыквы, например кабачок и патиссон. В зрелых плодах содержатся различные сахаро, и что очень ценно — много каротина. Его в 2-3 раза больше, чем в моркови. В России тыква выращивается давно, с конца XVIII в., особенно широко распространена в южных районах. Сейчос это культура выращивается в открытом грунте до зрелого состояния даже в умеренно холодном поясе. Дары Старого Света. Наряд)' с растениями, имеющими американское происхождение, в нашей стране разводят также «выходцев- из Старого Света. Среди них огромное .значение в жизни человека имеют .злаки: пше-ница, рожь, ячмень, овес. Они обеспечивают белковое питание человека. Пшеница выраыщвается дв)х сортов — твердая и мягкая. Они различаются по белковому и углеводному составу зерна. Из муки твердой пшеницы можно раскатать очеш> тонкий слой теста, из нее хорошо получаются макаронные нзде.'шя, вкусный хлеб. Твердые сорта пшеницы лучше растут в южных районах. В северных областях успешно выращиваются только мягкие соргга. Тесто из м)тси мягкой пшеницы рыхлое, легко рвется, но зато из него получаются необычайно вкусные пироги и пшеничная каша. Рожь впервые попала в культуру земледелия как сорняк пшеницы. Отделить семена сорной ржи от посевной пшеницы было очень трудно. 184 ПОЭТОМ)' вместе с пшеницей человек невольно выращивал и рожь. В северных районах пшеница часто погибала на полях, а ее спутница — рожь выживала. Люди питались се зерном и в конце концов 11ризнали ценной культурой. Но сравнению с пшеницей рожь — молодая культура, ей всего 4(КК) лет. На террит«>рии нашей страны рожь известна с III в. н. э. уСрШ Важная сельскохозяйственная культура — капуста. Ее родина — Средиземномо-{IJSK рье. Она широко возделывается во всем мире Культивируют копусту несколько тысяч лет. Сейчас известно много сортов копусты; белокочонноя, кроснокочан-ноя, савойская, кольраби, цветноя, брюссельская, кормовая, пекинская, китайская, брокколи, черешковая (пок-чой), листовая и др Все это особые формы видо капуста огородная. Дикий предок капусты огородной, вероятно, капуста лесная. Кок часть этого видо под ноэвонием капуста крыАлская оно местами встречается в Южном Крыму. Виноград — вторая по древности и роспространению культура после пшеиицы. Его родина — Закавказье и Малая Азия. Виноградные ягоды сочные, сладкие и вкусные. Дикий виноград растет, обвивая высокие деревья. Культурный виноград возделывают в виде кустов, обрезая его ветки — лозы. Часто лозы подвязывоют к специальным кольям или навесам. Виноград хорошо растет на склонах гор, среди обломков скал и щебня, в таких местах, где невозможно вырошивать другие культуры. В теплых солнечных и сухих местностях виноград дает сладкие ягоды, в прохладном климате они получаются кислые. Боной — высокое, иногда гигантское (до 15 м) травянистое ростение, с мощным корневищем, упроченным толстым стеблем и ложным стволом, образованным огромными влагалищами крупных листьев. Плоды удлиненные, ягодовидные, толстокорые, с сочной ароматной мякотью, без семян. Банан размножается только делением корневища. После плодоношения вся надземная часть отмироет, но из почек возобновления отростоет новый деревоподобный тровянистый побег (рис 117). Родина культурных сортов банана — Индия. Банан — древнейшая культура, возделываемая в тропических районах с VII в. до и. э. В настоящее время выращивается в тропическом поясе на всех континентах. Плоды столовых сортов к 1 ьа банана содержат в себе много сахаров, белков и внто- I минов, это ценный диетический фрукт. Но есть овощные, Hjt' У я|п мучнистые сорта, которые употребляют в пищу в вареном ч| и жареном виде или перерабатывают на муку. Значение ростений для человежо. Дарами природы Сгарого и Нового Света (рис. 118) являются не только хлебные или овощные, но и фрутего-вые растения, а также те, от которых люди полу--чают многочисленные пряности и приправы (черный перец, мускатный орех, лавровый лист, гвоздика, горчица, петрушка, укроп, мята, анис, тмин). Одни из них уже давно стали культурными растениями. Другие еще произ- Рис. 117. Банан — гигантская т(>ана 185 Рис. 118. Лары Сларот (А) и Нового (Б) Света растают в диком виде, но дакгг человеку для его нужд плоды, листья, кору; древесину, соки, смолы, корми и другие части и ценные вещества своего тела. Добывание их в неограниченном количестве привело к тому, что растения стали гибнуть, не успевая ралмножатта я, и но.'т)му исчезают из расти- 1Ч.'Льно1Ч) покрова Земли. Нужно помнить, что эволюция — процесс необратимый, т. с. исче.т нувший вид никогда не восстановится вновь. Вот почему, пользуясь дарами природы, необходимо бережно относиться к ней. Старый и Новый Свет дали человечеству много различных ценных растений для питания, лечения, украшения жилищ, изготовления одежды, красителей, украшений и пр. Вводя в культуру то или иное растение, человек со.здавал множество новых сортов, менял их свойства по своему усмотрению. 1. Можно ли растения в кабинете биологии в школе считать дарами природы? 2. Назовите ваше любимое растение. Знаете ли вы, в какой части спета родина этого растения? 3. Могут ли культурные растения или сорняки без помощи человека расселиться по земной поверхности? Проверьте себя. Что вы узнали из этой темы? Ответьте на вопросы. 1. Что такое эволюция? 2*. Как шло историческое развитие многообразия растений на Земле? 186 3*. в каких условиях у живых организмов возник автотрофный способ питания? 4*. Почему появление хлорофилла в клетках организмов cnimerca важным ai'anoM эволюции живого мира? 5*. Почему в эволн1Ции жнво1ч> мира так высока роль полового размножения? 6*. Что обеспечило возможность ноян.1ения жизни на суше? 7*. Какие организмы считаются ролонача.'1ынна1МИ с^тсоттных растений? 8*. Какова роль риниофитов в царстве растений? 9*. Какие организмы относят к прюкариотам? 10*. Какие организмы относят к эукариотам? 11. К:1кона роль человека в эволюции растительного мира? Подумайте! 1. tCiK рожь из сорняка стала культурным растением? 2. Почему животные способствовали paaBimiKi мнопюбрааня семенных растений? Наблюдаются ли такие же отношения с животными у др%гкх низших и высших растений? Какие утверждени11 верны? 1. Многообразие отделов растений на Земле — результат эвоитюцни. 2*. Рннипфиты — это растения, прюизрасгающие в тештых. азажных местах. 3*. Возникновение фшчхинтсза — важный этап в развитии раститг.тн-ного ца{ктва. 4*. Покрытосеменные появились на Земле благодаря живсггнымчншлм-•гелям. 5*. ПокрювНс1я ткань с устьи11ами свойственна сухопутным растениям. 6. Культурные растения — ре.зультат искусственного отбора. 7*. Старый (^вет дал миру растения, из которых готовят татько хлеб. 8*. Новый Свет дал миру овощи и фр>тсты. 9. Пркжарио'гы — организмы, в клетках которых нет оформленного ядра. 10. Эукариоты — «фганизмы, у которых в клетках есть хлорофи.т.1. 11. .Зеленые водоросли дали >|ачало высшим растениям. Эволюция*, прокариоты*, эукариоты*, искусственный отбор, селекция, дикорастущие растения, культурные растения, сорные растения (сорняки). 187 Глава 7 Царства Бактерии Бактерии — живые организмы Ворсинка Ж|у1ик Ядсриос вещество Бактерии — живые организмы. Бактерии — самая древняя группа организмов из ныне существ)тощнх на Земле. Первые бактерии появились, ве|>оят- но, бачее 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единствешгыми живыми существами на магией плаггете. Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение. Со временем их строение усложнилось, но и поныне бактерии считаются наиболее примитивными одноклеточными организмами. Интересно, что некоторые бактерии и сейчас еще сохранили примитивные черты своих древних предков. Это наблюдасггся у бактерий, обитающих в горячих серных источниках и бескислородных илах на дне водоемов. Строение бактерий. Большинство бактерий — очень мелкие одноклеточные организмы (рис. 119). Их размеры в десятки раз меньше размеров клеток эукариот. У бактерий в зависимости от их внешнего вида различают несколько форм: одиночные округлые — кокки, сложенные Рис II9 Ст ние ® цепочку — стрептококки, палочковидные — (в'’«^рху)и вн^нГй вид бациллы, спиралевидные - спириллы, в ваде за- бактерии пятой — вибрионы и др. (см. рис. 120). В преобла- Капсула Цитоплазма Клеточная стенка Л 188 дающем большинстве они имекгг вид палочек, толщина которых состшл»-ет 0,5-1 мкм, а длина 2-3 мкм. Гигантами считаются бактерии, те.ю кст> рых в длину достигает 30-100 мкм. Клетка бактерии одета особой атотмой оболочкой — клеточной стенкой, которая выполняет защитшто и сиюр-ную функнии, а также нри^таст бактерии постоянтто, характерною Х1я асе формл’. Клеточная стенка бактерии напоминает г>болочку ратггелыюй клетки. Она проницаема: через нее питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выхолят в окружаюппю срсяк Часто поверх клеточной пенки у бактерий выртбатывается дополнктслг ный .танцггнмй слой слизи — капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень не6о1ТыаоА. Капсула предохраняет бактерию от высыхания. Па поверхности некот«)рых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз п[)с*в«»схолит1. размеры тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются. Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная щтт.изма. Она имеет слоистое строение, ваку<»лей нет’, позтому ра.ьлмчные бс.лш (ферменты) и .запасные питательные вещества размевииотся в самом веществе цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентриров;и10 вещество, несущее наследстаемтю информацию бактерии. — нуклеиновая кислота — ДНК. По это вещество не оформлено в ядро. Клетки бактерий называют безт>ядериыми. По этому пркзнаху (и ряду других) бактерий относят к прокариотам и от.личают от организмов, имеющих оформленное ядро с ядерной оба.ючкой. — эукариот. Размножаются бактерии простым делением надвое, ^ги дочернме клетки быстро растут и вскоре сами начинают делиться. лвШЁЛ В благоприятных условиях бактерии растут и делятся очень бмстро. Flf этот процесс может повторяться примерно каждые 20-30 мин. Ток что яо быстроте размножения бактерии превосходят все другие организмы Если запасы питательных веществ истощились, то рост колонии бактерий замедляется и останавливоется, но многие бактерии в таких условиях приступают к оброэово-нию спор. Споры служат им не для размножения, кок у растений, о только для сохро-нения особей и вида. Споро образуется из клетки бактерии, выра6атываюи|вй этом особо плотную оболочку. В итоге споры оказываются очень стойкими к i гоприятным условиям (высыханию, низким и высоким температурам и пр.) и сожрав 189 ют жизнеспособность сотни и тысячи лет (например, в египетских мунлиях, в толщах недр, в трупах мамонтов из сибирской вечной мерзлоты). Все бактерии в процессе жизнедеятельности выделяют в окружающую среду продукты своего обмена веществ, которые часто тормозят размножение или вызывают гибель других оргоиизмов. Сравнение клеток бактерий и растений. Клепа! бактерий похожи на клетки растений: и у тех и у других имеется жеокая клеточная стенка. 11екоторые бактерии способны к фотосинтезу. Поэтому очень долго бактерий относили к низшим растениям, и их изу'чали ботаники. Но у растительных и бактсриа.тьных клеток признаков различия гораздо больше, чем признаков сходства. К.1етки растений намного крупнее и сложнее кчеток бактерий. В К1стке растений цитоплазма постоянно движе гея, а у бактерий она неподвижна. В растительной клетке имеются ядро и х^лоропласты, окруженные двойной мембраной. У бактерий нет оформленного ядра, поэтому их относят к прокариотам (доядерным). |По своеобразию строения, процессов жизнедеятельности и в связи с огромным разнообразием бактерии 11редстанлякгг с»>бой гигобое царство живых органм.змов в на,л>(арстве п^ягкариот. Бактерии — самая древняя группа живых существ на нашей плансге. Клетка бактерий имеет более простое строение, чем клетка растений. В ней нет ядра, и цитоплазма исподвижма. Размножаются бактерии простым делением клетки надвое. Бактерии отткят к прокариотам и выделяют в гггдсльиое царство — Бактерии. 1. По каким признакам бактерии относят к прокариотам? 2. С какими бактериями вам приходгыось сталкиваться в вашей жизни? 3. В чем сходство в строении бактерий и растений? Многообразие бактерий Места обитания бактерий. Бактерии обнар>ужены везде: в калле даже самой чистой родниковой воды, в к-рупииках почвы, в воздухе, гга скалах, в полярных снегах, песках гп’стынь, на дне океана, в добытой с огромных глу'-бин нефти и даже в воде горячих источников с температурой около 80 *С. (Х1итают они на растениях, плодах, у ра.чличных животны.ч и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела. 190 Ч. ;Й Г Рис. 120. Основные (}юрмы тела бактерий: 1 — палочковидная; 2 — округлая; 3 — гпира^певилная |Ьлагол'аря крамне мхтым размерам бактерии легко проникают в любые трещины, щели, поры. Они очень выносливы и приспособ.лены к различным условиям существования. Бактерии переносят высушивание, сильные холода, наг(к-вание до 80-90 *(-, не теряя при этом жизнеспособности. \ споры бактерий выдерживают лаже продолжительное кипячение и очень длительное промораживание. Разнообразие форм бактерий. Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они ри.1,1и*мются по форме. Округлые 6aKTcpint называют кокка.чи, а цепочки из кокков -cmpennwKOKKfLuu: грозди кокков (наподобие виноградной грозди) -стафилококк(иУ4и\ две округлые бактерии, заю1юченные в одной слизистой капсуле, — диплококками. Многие виды бактерий имеют (|)орму па^ючек, их называют бациллами. Они могут быть либо одиночными, либо в виде цепочек. Есть также спиралевидные бактерии — спириллы — и короткие палочки, всегда изогнутые в виде запятой, — вибрионы (рис. 120). т Культуру сенной палочки вы можете вырастить, если немного сена прокипв-тите в воде (5-10 мин), чтобы очистить данную бактерию от других видое. которые могут оказаться в сене. Полученный настой профильтруйте и остовьте в темном месте но 5-6 дней. Но поверхности воды появится пленка. Это и есть ро> множившояся культура сенной палочки Разнообразие бактерий по способам питания. У бак1Ч.‘рий наб.1юдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гстеротрофы. Автотрофы (от гр>еч. аутос — «сам» и трофе — «нища») — органкэ-мы. сгккобмые самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания. Гетеротрофы (от греч. — «.другой• и тро- фе — «пища») — организмы, испол11зующис лля своего питания п>тоаыг 191 органические вещества. Гетеротрофные бактерии подр>азделяются на са-протрофов, симбионтов и паразитов. Бактерии-сапротрофы (от грсч. сапрос — «гнилой», трофе — «нища») извлекают питательные вещества из мертвого и разлагающегося органического материала. Обычно они выделяют в этот гниющий материал свои пищеварительные ферменты, а затем всасывают и усваивают растворенные продукты. Бактерии-симбионты (от греч. симбионтос — «сожительствующий») живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Например, особые бактерии, живущие в утолщениях корней (в клубеньках) бобовых растений, из атм<»сфсрного во.щуха усва-нвак/г азот, служащий растению удобрением. Некоторые бактерии, живущие внутри кишечника животных, в том числе человека, потребляя и перерабатывая их пищу, 1к:кгганляк1Т им витамины группы R и К. 1Вактерии-паразиты (от греч. nafKciwnoc - «нахлебник») живут внутри другого организ.ма (его называют хозяином) или на нем. укрывакт ся и питаются его тканями. Как прав1ью, паразиты наносят вред своему хозяину. Они вызывают ра-щичные .забсыевания — бактериозы. Такие паразиты называются пато/л^тыми (<уг греч. пятое — «страдание»). Обычно бакгерии не м<1гут ра:зруи1нть покровы растения, поэтому они проникают в растение че[хгз ранки сыи естественные отверстия (устьи1(а, чечевички идр.). Многие бактерии, ;мражая семена, луковицы, клубни, корневища, передаются от растения к растению при вегетативном (зазмножении или при прорастании семян. Даже капли дождя Н/Ли брызги воды при поливах могут распространять бактерий — возбудителей болезней растений. Г Гередко в распространении болезнетворных бактерий участвуют друтпе оргаии.змы — перснезечики (насекомые, клещи, моллюски, птицы идр.). Многие бактерии-паразиты, попадая в организм человека, также вызывают заболевания, например ди.зентерию, туберкулез, ангину, холеру, чуму и др. Розиообрази* бактерий по типом обмена веществ. Ьактернн отличаются друг от друта обменом веществ. У одних он идет при участии кислорода. у друтих — без его участия. Царство бактерий — большая и многообразная группа живых существ. В ЭТО.М царстве выделяется особая группа — отдел Цианобактерии. Клетки цианобактерий сходны по строению с клетками бактерий, но в отличие от них содержат клорофилл. Из-за этих свойств цианобактерии очень долго относили к царсл-ву растений, называя их синезелеными 8одоросля.ми. 192 Бактерии — многообразная группа мельчайших живых с^тцеств. Они имеют ралличн}то форму, но чаще всего — форм\- палочки. Среди бактерий есть автотрофы и гетеротрофы. Гетеротрофные бактсрнн раа^^яеляются на салрютрофов, симбионтов и паразитов. По типу обмена BeuiecTB бактерии разделяются на организмы, нуждающиеся в кислороде, и организмы, существум>щие бе.з него. Среди бактерий есть особая крупная группа — цианобактерии, которые могут питаться гете-ротрофно и автотрофно, так как содержат в своих клетках хлорофилл. 1. По каким основным признакам отличаются бактерии от растений? 2. В чем отличие бактсрийчгапротрофов от бактерийчгимбионтов? 3. В чем особенность обмена веществ у бактерий? 4. В чем отличие бактерий-сапротроф<зв от бактерий-симбионтов? Значение бактерий в природе и в жизни человека Роль бактерий в природе. Бактерии играют важную роль на Земле. 0|Ш принимают самое активное участие в круговороте веществ в прирюде. Все органические с1>единсния и значителы1ая часть неорпшичесю1Х подвергаются с помо1иью бактерий существенным изменештям. Эта их роль в природе но переработке любых органических веществ в органические имеет глобальное, .тачение. Появившись на .Земле (хшыпе всех органи.> мов (более 3,5 м^1рд лет назад), они сстэддли живую оболочку Земли и нрг>-должают активно перерабатывать живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты свекмю обмена в крутворот веществ. Крутоворогг веществ в природе является основой существования жизни на Земле. I Распад всех растительных и животных остатков и образование перегноя и гумуса производится в основном бактериями. Бактерии — мощный биотический фактор в природе. Огромное значение имеет почвообразовательная'работа бактерий. Первая почва на нашей [ыанете была со.здана бактериями. Однако и в наше время состояние и качество почвы зависят от функционирования почвенных бактерий. Особенно важны для плодородия почвы так называемые азотфиксирующие клубеньковые бактерии-симбионты бобовых растений. Они насыщают почву ценными азотны.ми соединения.ми. Бактерии выполняют функцию ceiHumajxie. Они очищают грязные сточные воды, расщещзяя органические вещества и превращая их в беэ- 193 вредные неорганические. Это свойство бактерий широко исполктуется в работе очистных со1>ружений. Бактерии в жизни человека. Во многих случаях бактерии могут быть и вредны для человека. Так, санротр<к^ныс бактерии ш»ртят пищевые продукты. Чтобы уберечь продукты от порчи, их подвергают специал1>* ной обработке (кипячение, стерили-тацня, :и1Мораживание. нысуши№1-ннс, химическая очистка и т. л.). Если атого не делать, м<)гут проиаойти питевые отравления. Ботулинические бациллы вызывают опасное пищевое отравление — бату-лизм, часто приводящее к смерти человека. Бактерия, выэывоющоя ботулизм, попадает с плохо промытыми продуктами в консервы и активно роэвивоется в бескислородных условиях при обилии белко. В результате ее жизнедеятельности в мясных или грибных консервах иокапливоетсв страшный яд ботулин т Болезнетворные бактерии. Среди бактерий имеется много болеане-тво[)мых (на го1чмн1Ых) ни,тон, вызынакицпх .чаболенания улю,тей, животных или растений. Тяжелое ;чаб<ысванне брюшжтй тиф кызывасч* бактерии ди;кч1терию — бактерия ши/е.гпа. Оп.^езиетворные бактс{)ии разносятся по воздуху с капельками слюны больного человека при чихании, кашле н даже при обычном р.13Говоре (дифтерня, коклюш). 11екоторые болезнетворные бактерии очень устойчивы к ныгыха-инк) м долго сохраняются в пыли (туберкулемши палочка). Ц пыли и почве живут бактерии рода клостриОиум — возбудители газовой ••анг-рены и столбняка. Некоторые бактери<1льныс заболевания передаются при физическом контакте с больным челгзнеком (венерические б<»лсз-ни, н|юказ<1). ^lacTo боле-зиелнорные бактерии передаются че.юнеку с iioMoiubK) гак на.чын,земых переносчиков. Например, мухи, ползая по нечистотам, переносят на своих лапках тысячи болезнетворных бактерий, а затем оставлякп- их на продуктах, потрс*бляемых человеком. Болезни могут быть связаны и с приникнооениеи бактерий в раны. В глубоких ранах, загрязненных почвой, развиваются бактерии, вызывающие гдловую гангрену н столбняк. ^Эгн з^|болевання очень опасны и часто .лаканчнш|ются смертельным исходом. Поверхностные раны и ожоги легко инфинируюл'ся ггафи.'1ококками и стук'нтококками, кол-орые вызывают гнойные воспаления. Открытие болезнетвезрных бактерий позволило найти средства борьбы го многими боле.лнямн. Однако бактерии быстро приспосабливаются к лскарств;см. и ученым приходится рдср;1батывать все новые и все более сильно действмощие препараты. 194 Ислольэо1аиие бо1стерий человеком. Деятельность некоторых бактерий используется человеком в производстве лекарств. разноо6раз11ЫХ органических веществ, новых пищевых проду'ктов. Специальные виды бактерий вырабатывают си.1ьные антибиотики (стрептомицин, тетрациклин и т. п.) — вещества, убивающие или подавляющие развитие болезнетворных организмов. Бактерии широко используются человеком при производстве раалич-ных кисломолочных продуктов, сыров, вина, уксуса, закваске овощей. в современной пищевой промышленности используются строго определеи-(дД|В ные, часто специально выведенные виды боктерий. Разные сорта кисломолоч-ных продуктов (кефир, ацидофилин, ряженка, йогурт) получают введением в молоко сквошивающих бактерий разных видов Бактерии и н при(юле, и в жизни человека имекгг большое .значение. 11екоторые из них вредны для других «фганизмов (растений, животных, человека), гак как вызывают з;«6<.>ленания. (;>лнако сп<ко6нсхть бактерий активно перерабатывать органичес1а<е вещества, превращая их вначале в перегной, а .затем в неорганические соединения, делает незамс*-|^1мым участие этих органи.змов в почвообразовании и в круговороте веществ на Земле. 1. Какую роль выполняют бактерии в кру1ч>вороте веществ на Земле? 2. Ю«ким образом бактерии очищают гточнук> гря.знук! воду? 3. Какова ро.гь бактерий и цианобактерий и развитии жизни на Земле? Проверьте себя. Что вы узнали о боктермях? Ответьте но вопросы. 1. Где обитают бактерии? 2. Каково строение клетки бактерий? 3. В каком виде представлено ядерное вещество у бактерии? 4. Как раз.мможаются бактерии? 5. Как дышат бактериз!? 6. Как питаются бактерии? 7. Как передвигаются бактерии? 8. Каково .значение бактерий в природе? 9. Каково значение бактерий д,гя человека? 195 10. Почему цианобактерии относятся к прокариотам? 11. Почему цианобактерии раньше относили к ристениям? 12. Какие организмы относятся к прокариотам? 13. Чем отличаются прокариоты от эукариот? 14. Как бактерия переживает не6лаг1»приятные для нес условия.' 15. Почему бактерий считают биотическим фактором в природе? Подумайте! Почему бактерии, возникнув на .Зем.че самыми первыми более 3 млрд лет наз;1л, нс вымерли, а существуют и поныне? Какие утверждения верны? 1. Ьактерии — это прокариотические организмы. 2. Ьактерии возник.1и па Земле 3 млн лет назад. 3. Ьактерии питаются тт»лько мертвыми органическими веществами. 4. Многие бактерии имскгг форму иал(»чки. 5. У бактерий цитоплазма неподвижна. 6. Цианобактерии — 1етсротрофы. 7. В клетках бактерий пет оформленного ядра. 8. Все бактерии размножаются спорами. 9. Клетка бактерии находится в капсуле. 10. Клс'точпая стенка бактерий непроницаема. 11. Процесс квашения капусты осуществляют бактерии. Дополните фразу, выбрав правильный ответ. 1. Клетки бактерий в отличие от клеток растений не имеют; а) цитоплазмы; в) ядра; б) капсулы; г) клеточной стенки. 2. Цианобактерии — это представители: а) царства бактерий; в) царства растений; б) царства грибов; г) царства животных. 3. Ьолезнетворные бактерии — это: а) сапротрофы; в) симбионты; б) паразиты; г) хищники. Царство Бактерии, клеточная стенка, капсула, прокариоты, эукариоты, автотроф*, гетеротроф, сапро-троф*, симбионт*, паразит*, хозяин*, антибиотики. 196 Глава 8 Царство Грибы. Лишайники Царство Грибы. Общая характеристика Общая характеристика. Царство грибов — од>1а из самых больших и процветающих групп организмов. К нему относится около 100 000 и> вестных видов (рис. 121). Наука. и.зучающая грибы, называется л<и1СОЛО-гией (от греч. микес — «гриб», логос — «учение»). |Все грибы имеют в клетках ядро (одно или несколько) и являются эукариотами. Ряс. 121. Грибы — представители особого царства живой природы: 1 — шампиньон; 2 — подосиновик; 3 — рыжик; 4 — сморчок; 5 — дождевик; 6 — .тисичка; 7 — м>'хомор 197 Грибы занимают особое положение в системе органического мира. Они не являются ни растениями, ни животными, однако имеют некоторые черты сходства с представителями обоих царств, (^рсли грибов есть одноклеточные и многгжлеточные орг анизмы. С^воеобразие грибов с(»стоит в сочетании признаков как pacreHnii, так и животных. Они, так же как и растения, неподвижны, постоянно расчуг верхушечной чаггью, имеют прочные клеточные стенки, cnf)Cf)6-ны синтезировать витамины и гор.моны, дышат кисло{>одом, часто осу1цеств-1як>т вегетатиынн* размчюжение. Все ати признаки сближают грибы с pacTtmiH.Mii, поэтому' раньше их относгыи к низшим растительным организмам. Наряду с згим грибы об,1а,1ают мнот.ми нризнаю1ми жижггного организма. Они, так же как и животные. я1ияются гетеротрофами. так как не имекп’ хлорофилла. по.зтому питакт я 1хт>вычи органическими веще'-ствами. В их КЛС1Х1ЧНЫХ стенках содержится ве1це«'гж> хитин, из к«)торогх) согпжт оболочка пок(ювов некеггорых жишл'ных (насекх>мых, раков и др.). Имеются признаки и собственно грибные, к(т>рые подчеркивают уникальность этой группы организмов. Они заключаются в том, что вегетативное тело гриба, называемое грибницей или мицелием (от греч. .чмкес — «гриб»), обра.зовано тонкими ветвящимися трубчатыми нитями. Их называют гифами (от греч. гифа — -ткань-, «паутина-). Гифы состоят из многоядерных и.1и одноядерных клеток, но они не имеют внешне выраженного клеточного строения, хотя у многих разделены нере1Х)род-ками на отдельные отсеки. В перегородках егп. небольшие поры — отверстия. через которые питоплазма 111.'1И11ка Илодивос тело грибница Рис. 122. Грибница и шчолотн* тело гриба перетекает из одного отсека в другой. Из гиф образованы сама гриб-ннпа и плодовое тело, в котором образу'ются споры (рис. 122). То. что мы в быту называем -грибами», и есть плодовые тела. Типичное плодовое тело такого гриба состоит из шляпки и ножки. Размножаются грибы бесполым (спо[)а.ми и участками мицелия) и половым путем. Питание грибов. Лля нормать-ной жизнедеятельности грибов необходимы готовые органические 198 питательные вещества, минеральные соли, витамины. Некоторые грибы используют только готовые соединения. Др\тие могут сами синтезировать значительною часть питательных веществ, но при атом нуждаются II некоторых дополнительных пищевых компонентах. ^ Грибы поглощают питательные вещества, всасывая их всей поверх-' ностьн! тела. По типу питания грибы похожи на гетеротрофные бактерии. Они могут быть сапротрофами, пара:1итами. симбионтами и даже хищниками. Сапротрофмые грибы выделяют самые разные пищеварительные ферменты (от лат. ферментум — «эаквоска»), роэрушоющие сложные органические вещества до простых неорганических, поэтому активно участвуют в круговороте веществ. Нопример, зеленая плесень — гриб пеницилл — вырастает но хлебе, но сырой коже, гниющих фруктах. Грибы-пораэиты чаще обитают на растениях, грибах и животных. Гифы гриба-паразита проникают в тело хозяина обычно через поры и раны. Некоторые из них вызывают гибель хозяина и питаются его остонкоми (например, картофельная гниль). Грибы-хищники из семейства зоопоголовых грибов ловят обитающих в почве червей нематод и подвижных амеб, пользуясь своими клейкими утолщениями но концах гиф или специальными петлями-ловушками, которые от прикосновения к ним мгновенно набухают и стягиваются. Пойманное таким способом животное, например нематода, прочно удерживается (рис. 123). В жертву быстро врастают нити гиф. Они выделяют в нее ферменты, и затем гриб отсосывоет содержимое тела нематоды. Грибы-симбионты широко распространены в природе, сожительствуя с розными видами растений (высшими и низшими). С высшими ростеииями грибы образуют особое сожительство — так называемый грибокорень, или микоризу, а с низшими растениями и цианобактериями — лишайник. Значение грибов для человека. Из одноклеточных фибов испа.1Ь-зуются, например, дрожжи (рис. 124, 3). Они нс образуют типичного мицелия. Их одиночные клетки постоянно почкуются или делятся, образуя кгзлонин. Дрожжи быстро растут, что определяется необычайно высокой скоростью их обмена веществ. При этом они значительно изменяют химический состав окружающей среды. Рис. 123. Петли-лощ-таки у грибое-хищннков (1) н немати.яа (2) 199 Наиболее известный процесс, который они осуществляют, — спиртовое брожение. Благодаря этому дрожжи с незапамятных времен использовались человеком в хлебопечении и виноделии. Кроме известных винных, пивных, пекарских дрожжей в промышленности используют дрожжи, вырабатывающие витамины. Некоторые виды дрожжей-симбионтов живут в кишечнике растительноядных носекомых и помогают им переваривать пищу. Другие виды вызывают заболевания человека, животных и растений (микозы). Всем известен плесневый гриб мукор (рис. 124, 1), встречающийся в виде плесени на хлебе. Тело мукора состоит из напоминающего белый пушок разветн.<1енного многоядерного мицелия без поперечных стенок. На мицелии развиваются спорангиеносцы (ножкз! с черными головками). R 1Ч).'10нке (спорангии) развиваются тысячи спор. Некоторые виды мукора (мукор китайский) используют в азиатских странах в качестве шкваски при изготовлении пищи, например соевого сыра. Используются ьгуко{зовые грибы и для борьбы с насеко.мымн-вредителя.ми.Часто мукор вырастает на кормах, пищевых продуктах, вызывая их порчу — плес-певение. Иногда мукор вызывает болезни животных и человека. Плесневый q>H6 пенищтл (рис. 124, 2) ока.зал человечеству огр<зм-ную помощь в развитии медицины. В первой трети XX в. ученые обнаружили, что болезнетворные бактерии погибакгг в присутствии зеленой плесени — псници.г.1а. С тех tiop вырабатываемое из этого гриба лекарство — пенициллин — стало самым важным антибиотиком, применение которого спасло миллионы челезвеческих жизней. Оно и сейчас помогает успешно бороться со многими инфекционными заболеваниями. Из плесневых грибов получают и другие ценные лекарства, позволяющие бороться не только с бактериями, но и с патогенными грибами и болезнетворными амебами у человека. Особое значение одноклеточные и (ыесневые грибы имеют в почвообразовании, участвуя в минерализации органических веществ и в образовании гумуса. Они могут перерабатывать даже клетчатку (цсл- Рис. 124. Грибы: 1 — иукор; 2 — пеницилл; 3 — дрожжи 200 люлозн\’ю клсточтю оболочк)') растений. Количество таких грибов в почве огромно, поэтому их роль к природе велика. Они перерабатывают органические вещества, имеющиеся в почве, обеспечивая ее плодородие. Лобораторнсм робота № 17 Тема. Из^'чение строения плесневых грибов. Цель: познакомиться с внешним строением п.1есневых грибов. Оборудование и материалы 1. Луна ручна>1. прс'паровальная игла, микроскоп, предметное стекло, покровное стекло. 2. Плесень на пищевых продуктах. 3. Плесень мукор. Ход работы 1. Рассмотрите культуру разных плесневых грибов. Обратите внимание на окраску плесени, отметьте се запах. 2. Препаровальной иглой отодвиньте часть плесени в сторону. Отметьте состояние пищевых продуктов под ней. 3. Определите, какой способ питания у плесневых грибов. 4. Приготовьте мнкропрспарат грибницы гриба мукор. 5. Рассмотрите при малом и большом увс.1ичении гифы гриба, плодовое тело и споры. Отметьте окраску гиф и спор. Зарисуйте увиденное. 6. При1чт>вьте сухой (без в<1ды) микропрепарат гриба мукор. Перед просмотром нанесите капельку воды под один край покровного стекла. Пронаблюдайте, как от воды лопаются головки и разлетаются споры гриба Сделайте выводы. Грибы — представители особого 1щрства. На Земле они во.зникли очень давно. .Эти органи.змы отнем ятся к эукариозам, так как в их клст'ках hmc*-ется ядр<1. Они могут иметь одноклеточное или многоклеточное строение тела. По способу питания грибы являются 1етеротрофами. Грибы играют важную роль в круговороте веществ в природе. 1. Приходилось ли вам видеть плесневые грибы? Охарактеризуйте их роль в при|К)де. 2. Как питаются грибы? 3. Почему о грибе говорят; «Это не растение, не животное, но и то и другое»? 4. Охарактеризуйте роль одноклеточных грибов в природе. 201 Многообразие и значение грибов Многообразие грибов. В природе очень много видов грибов — мик-(НКконических и с крупнььм плодовым телом, в котором содержится большое количество белков и особых жиров. С|>сди них есть пара.титы растений (головневые и ржавчинные грибы), почвенные сапротрг>фы (шампиньоны), сапрютрофы на мертвой древесине (опенки, вешенки), симбионты деревьев (подберезовик, подосиновик, белый гриб, трюфель) и хищные (зоопагалы и могшлиалы). Многие растлтцие у нас крупные грибы имгк>т плодонос тело с характерной шляпкой на пожке, они так и на.чывактя — шляпочные. Плодовое тело пияночного гриба сложено из мицелия. На нижней поверхноС' ти шляпки есть толстый слой, состоящий из узких трубочек (такие фи-бы называют трубчатыми) или из тонких плагтин«1к (пластинчатые фибы^. На стенках пластинок и стенках вн\т|ж ф>бочек формирук1Тгя споры. Обычно плодовое те..’1о возвышается на^1 почвой, поверхноггью пней или стволов дс{Н*вьев {белый гриб, подбере.ювик, мухомор и др.), но некоторые фибы имекгг ihwicmhik* 1ыидов<ч’ тело округлой формы {тркн(>ель). Съедобные и ядовитые грибы. Среди пыяпочных г|знбов есть и съедобные, и несъедобные виды. Самые ядонип.1е грибы — бледная поганка и белая поганка (или вонючий мухомор), Отран./1енис зтими фибамн вызывает быстрою смерть человека. Опасны дзя человека и мухоморы — красный, королевский и серый (риг. 12.*)). Некоторые ядовитые фибы внешне похожи на сьедобные (ложио-опенок серо-желтый, ложные лисички), их иногда используют в пищу по ошибке, 4TCJ очень опасно. Ядовитыми нередко становятся и старые плодовые тела с1>елобных шляпочных грибов. Чтобы предупредить «)фавление необходимо соблюдать следующие правила: 1. Не употреблять в пишу незнакомые грибы. 2. В< е собранные в природе | рнбы следует внача,1е отварить (прокипятить, а горячую воду слить), iiocie чего использовать фнбы для приготовления пищи. 3. При первых признаках отравления следует срочно обратиться к врачу. До его прихода надо выпить много тепюй воды и вызвать рвоту. Грибы в жизни растений. R отличие от шампиньонов — сапрофофов. хорошо растущих на почве с большим содерасанием перегноя, другие грибы .могут жить только в присутствии корней дер>евьев и других выс- 202 V ’7 т Рис. 125. Нспк.'ли5ш>)с‘ (мловм гы1') п>иы t рмГм^в: f — Г|.10Д11ая пиганка: 2 — крас ный мухомор; 3 — серый мухомор: •/ — ложная лигимка ших растений. При это.м они обычно выступают о роли симбионтов (сожителей), образуя грибокорень, или микоризу (от грсч. мико — «гриб» и/7ШО «корень»). (Микориза — симбиоз (сожитсмьство) мицелия гриба с корнями растения. Такие отношения полезны обоим организмом. Растение посредством гиф гриба получает из почвы дополнительное количество воды с минеральными веществами, что помогает вырабатывать органические вещества, о гриб получает от растения углеводы и витамины Гифы гриба или оплетают корень снаружи, или проникают внутрь него. Обычно гифы микоризных грибов проникают в корень в местох отмерших корневых волосков. Ученые установили, что благодаря микоризе растение получает в 14 раз больше воды из почвы, чем то же растение без микоризы. Без микоризы многие выппис растения просто не могут существовать. Она не образуется лишь у мхов, хвощей и плаунов/-1олосеменные. цветковые и некоторые папоротники имеют микоризу. Для многих грибов такой симбиоз тоже обязателен, особенно для формирования их плодового тела. Сказанное относится и к нашим .тесным грибам: подберезовикам, подосиновикам, белым, маслятам, а также к рыжика.», груздям, волнушкам и многим другим. Плодовое тело такого гриба обычно вырастает неподалеку от «своего» дерева. Эта особенность их жизни сдела-та неудачными попытки искусственного разведения ценных лесных грибов. 203 Среди многоклеточных грибов немало паразитов. Обычно они паразитируют на высших растениях. Есть грибы, которые поражают х.1ебные злаки. Напри.мер, головневый гриб поражает все pacreime, отчего оно выглядит как обугленное. Гриб спорынья поселяется в завя.зи цветка растения-хозяина (например, ржи). Ржавишаше грибы поражают листья и стебли растения, гриб фитофтора поражает все растения картофеля и помидоров. Трутовые грибы (трутовики, чага) г>бят древес и нл'. Есть много видов грибов, паразитирующих на под.земных частях растений: корнях, кл>бнях, луковицах. Зараженные грибами растения становятся нежизнеспособными. Имеется много видов грибов, паразитирующих на человеке и животных. Они поражакгг кожу, ногти, копыта. Грибы — большая и ра.знорпдная группа живых организмов. С’.реди них есть 11Ь1Япочные. которые человек употребляет в пингу. Шляпочные грибы как симбионты {>бра:»уют с корнями зеленых растений микоризу (фиб<жо^к-нь). Многие многоклеточные грибы — паразиты. Они вызываю^- болезни у растений и их гибель. 1. Какие шляпочные фнбы вы видели в лесу? 2. Какие с^зцествуют способы пиз-ания у мнотклсточных грибов? 3. Охарактеризу йте роль многоклеточных фибов в природе. Лишайники. Общая характеристика и значение Лишайники — евск-образная группа живых организмов, произраста-юигих на всех континентах, в том числе и в .Антарктиде. В природе ifx насчитывают более 26 000 видов. Долгое время лишайники были .запьткой для исследователей. Хотя люди издревле исполышвали их для окрашивания тканей, в лекарственных целях и даже в пингу, но называли их по-разному: то мхами, то водорослями. то «хаосом природы» и «нищетой растгггельности». Наконец в 1867 г. ученые раскрыли сутцность организ.ма .тишайников — он оказался си.чбиозом гриба и водоросли или цианобактерии. Однако до сих пор исследователи не пришли к единому мнению относительно положения лишайников в снсте.ме живой природы: одни 204 относят их к царству растений, другие — к царству грибов. Внешнее строение лишайников. Тело лишайника представлено слоевищем. Оно очень ра:)Н(м)6ра.'1но по окраске, ра.1мерам, форме и строению. Слоевище может иметь форму тела в виде корочки, листовидной гыастинки, трубочек, кустика и небольшого округлого комочка. Некоторые лишайники достигают в длину более метра, но большинство имеют слоевище размером 3-7 см. Они медленно растут. Возраст их слоевища нер>едко насчитывает несколько сотен и тысяч лет. В .зависимости от внешнего облика слоевища лишайники делят па три типа; накипные, листоватые и кустистые (рис. 126). Накипные лишойники имеют вид корочки, тесно сросшейся с субстратом (чаще всего но камне или сколе). V листоватых лишайников пластинчатое, иногда с волнистым краем, слоевище, горизонталкио расположенное на субстрате (почва, комни, древесина). К субстрату оно прочно прикреплено толстой короткой ножкой. Кустистые лишайники имеют вид кустика, прямостоячего или висячего, сильно разветвленного или нерозветвленного. Располагаются но почве, а эпифиты — но ветвях деревьев или но скалах. К субстрату прикрепляются небольшими участками слоевища, о напочвенные — нитевидными ризоидами. Лишайники окрашены в самые различные цвета: белый, розовый, желтый, голубый, зеленый, серый и даже черный. Внутреннее строение лишайников. Слоевище состоит из двух разных органи.змов — гриба и водоросли. Они так тесно взаимодействуют между собой, что их симбиоз представляется единым организмом. Слоевище представляет собой множество переплетенных грибных нитей (гиф). Ме- Рнс. 126. Лишаиннки: 1 — iiajuiiiiiMc; 2 — листоватые; 3 — юстистые Рис. 127. Внутреннее строение лишайника на поперечном разрезе; 1 — клетки водорослей И.1Н 1щано6актерий: 2 — гифы гриба 205 жду ними группами или одиночно расположены клетки зеленых водорослей, а у некоторых — циано6актери11 (рис. 127). Главный отличительный признак лишайников — си.мбиоз двух организмов разных видов; гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. т Интересно, что виды грибов, составтиощих лишайник, в природе вообще не существуют без водорослей, тогда кок большинство водорослей, входящих в слоевище лишайника, встречается в свободноживущем састоянии, отдельна от грибр. Питание лишайников осуществляется обоими симбионтами. Гифы гриба поглощают воду и растворенные в ней минсрд.1ьные вещества, а водоросль (и,1и пнанобактс'рия), в к<»торой имеется хло(хн))11.'1л, образует оргашпеские вещества (благодаря фотосинтезу). Размножаются литайники подобно грибам — снора.ми или кусочками отделившейся слоевища. Неприхотливость лишайников. Лишайники поселяются часто в самых бесплодных местах, где другие организмы ие выживают. Впитывая всей поверхностью тела влщу дождей, рюсы и туманов, они способны поселяться в различных местах вне зависимости от близости воды; на отвесных скалах, стенах, юемнмх, даже на стеклах, в лесах, болотах, пустыне н ту'ндре. Но они очень чувствительны к загрязнению во.здзха. В присутствии дымов и ядовитых газов лишайники бысгро гибнут. По их состоянию (особенно в городах) опрсдслякл' чистоту воздуха. В чрезвычайно суровых условиях произрастают лишайники на камнях и скалах в Антарктиде. Живым организмам приходится жить здесь при очень низких температурах, особенно зимой, и практически без воды. Из-за низкой температуры осадки том вылодоют всегда в виде снега. Лишайник не может поглощоть воду в такой форме Но его выручает черная окраска слоевища. Благодаря высокой солнечной радиоции темная поверхность тела лишайника быстро нагревается доже при низких температурах. Снег, попавший на нагретое слоевище, тает. Появившуюся влагу лишайник сразу впитывает, обеспечивоя себя водой, необходимой ему для дыхания и фотосинтезо (рис. 128). Рис. 128. Кустистый лншанннк из /Чнтарктиды 206 Лишайники имеют большие значение в природе и в жизни человека. Лишайники одними из первых заселяют каменистый грунт, голые скалы. Они участвуют в разр' ин-нии горных пород, растворяя каменистый субстрат свсшми особыми и1Слота.ми. Отмирающие части лишайников участвуют в образовании почвы, служат питанием обитателя.м почвы. Некоторые виды, живущие на поверх1и>сти дсрек|>с*н. защищиют их от п|)онмкмове11ИН грибов — древс-сных разрушителен. В;икное место в жизни животных и человека .занимают кустистые северные лишайники (около 40 видов), которые известны под названием олений мох, ilth игель. Это ценнейший, а зимой и единственный корм .для северных оленей. Друтие копытные тоже охотно поедают разнооб* разные лишайники. Представители некоторых видов лишайников пригодны в пищу человеку. Ток, в Исландии их подмешивают в муку при выпечке хлеба; в Японии один из видов лишайников считается деликатесом. Другая область использования лишайников — медицина. Еще древние египтяне 4000 лет назад применяли их для лечения В XVIII в. лишайники были внесены в официальные списки лекарственных растений благодаря сильным противоми-кробиым качествам. Некоторые виды лишойииков применяют в качестве естественных красителей, о также используют в парфюмерной промышленности. т Дишайники — уникальная группа жииых сущестн. Они представляют собой симбиотический организм, состоящий из гриба и нодорткли. Роль .аншаймиков в природе и в жизни людей велика; они служат кормом животным, со.здают почву, используются человеком в качестве лекарств и пищи, служат покчззателем чистого воздуха. 1. Приходилось ли нам встречаться в природе с лишайниками? 2. На каком основании [заиьше лишайники относили к низшим растениям? 3. Почему лишайпики могут жить в самых бесп^юдиых местах? Проверьте себя. Что вы узнали о грибох и лишойникох? Ответьте но вопросы. 1. Почему грибы относят к надцарству эу-кариотг 2. Из чего состоит тело г|}иба? 3. Как питаются грибы? 207 4. Какова роль грибов в природе? 5. Какое яначение грибы имеют для человека? 6. Что такое лишайник? 7. Как питаются лишайники? 8. Каково значение лишайников в природе и в жизни человека? Подумайте! 1. В каких природных условиях в истории Земли могли возникнуть лишайники? 2. Почем)'не все съедобные грибы можно выращивать на плантациях? Какие утверждения верим? 1. Гриб|>1 относятсл к эукариотам. 2. Грибы — паразитические организмы. 3. Грибы — сапротрофные организмы. 4. Дрожжи — одноклеточные грибы. 5. Декарство пенициллин получают с помощью шляпочных грибов. 6.1рибы — представители особого царства живых организмов. 7. Тело гриба представлено микоризой. 8. Шляпочные грибы имеют плодовое тело. 9. Микориза — симбиоз гриба и корня растения. 10. Лишайник — симбиоз гриба и водоросли. 11. Лишайник иначе называют грибокорнем. 12. Тело гриба представлено мицелием. Дополните фразу, выбрав правильный ответ. 1. 'Гело гриба образовано: а) слоевищем; в) симбиозом; б) микоризой; г) гифами. 2. Плесневые грибы — это: а) паразиты: в) симбионты; б) сапротрофы; г) хищники. 3. Тело лишайника называют: а) мицелием: в) плодовым тело.м; б) слоевищем; г) гифами. Царство Грибы, микология, мицелий (грибница), гифа, плодовое тело, микориза (грибокорень), симбиоз, лишайники, слоевище. 208 Глава 9 Природные сообщества Понятие о природном сообщестяе, биогеоценозе и экосистеме Понятие о природном сообществе. В tipHpcw* вес орг4НИЗМЫ c^iaecTBV-ют не одиночно, а живут- совместно, сообща. вааимодейств\я др>т с другом — в сообществе. При этом они образуют своеобразные природные комплексы живых организмов. В них входит обычно много разных вндое расгений. грибов и многообразных бактерий. В ннх также много разнообразных животных. Такие природные сообщества живых пргаимзмие возникают не случайно. Они всегда обусюв.1ены конкретными природными условиями — абиотической средой (т. с. неживой природой). (ложившееся в природе естественным путем со<1бщест1ю живых организмов, характерное для данных конкретных ус.зовнй. нргдстая,.иег собой единую природную целостность. Такое взаимодсйствчющее единство разнообразных организмов и условий абиотической среды называкгг природным сообщестяом или бшиеоценозом (от греч. биос — «жизнь», ге — «земля», койнос— «общий»). Понятие о биогеоценозе ввел в наутсу российский ученый-геоботаник Владимир Николаевич ('.укачев. I Природное сообщество, или биогеоценоз, — это совокупность живых организмов (растений, животных, бактерий, грибов) и условий абиотической среды на определенной территории. Биогеоценоз является системой другого, более высокого уровня, чем бмосис-темо соргониэм». Это объясняется тем, что биогеоценоз обраэоеом м« модействием органов (кок у оргониэмо), а взаимодействием рознм» 209 живых организмов, выполняющих вместе определенные функции в биогеоценозе и тем обеспечивающих его целостностное существование. Структура природного сообщества. В структуре природного сообщества различают четыре важных взаимодейсгвующих между собой звена. Первое звено — неорганические вещества среды обитания и солнечная энергия. Второе звено — многочисленная группа раатичных зеленых растений (автотрофы), которые создают органические вещества и запасают в них энергию. Третье звено — гетеротрофы (животные и грибы), которые потребляют созданные растениями органические вещества и энергию. Четвертое звено — тоже гетеротрофы (.это бактерии, грибы, животные). но они разлагают мертвые органические нещестна до неорганических веществ (соли, углекислый газ, вода), возвращают их снова в окружающую среду, где они вновь могут поглощаться зелеными растениями (рис. 129). В ИТ01Г такогч) в:)аимодсйствия условий абиотической среды и жи-В01Ч) населения в биогеоценозе создается круговорот веществ и поток энергии: движение веществ и энергии из окружающей среды к одним организмам (растс*-ниям), от них — к другим организмам (различным гетеротрофам). а от irax — вновь в окружающукз среду (рис. 130). Осуществление круговорота веществ и потока энергии — главный признак прирюлно1'о сообщества (биогеоценоза). Понятие об экосистеме. Этим взаимодействие.м живых организ-Рис. 130. Крутоворог веществ и поток «ов и условий абиотической сре-знергии в природе ды в сообществе обеспечивается Рис. 129. Структура природного сообщества 210 единство его компонентов, которое называют также экологической системой или экосистемой. Понятия «экосистема» и «биогеоценоз» применимы к одному и тому же npuptJAHOMy явленик! — природном)' сообществ)' Kiuc em разные характери-ешки. Понятие «экосисгема» <1бычж) исп^гльзуется, кома рассматривается взаимодействие между отдельными к«)Мпонентами внутри самого ссюбвдс-ства. А понятие «биогеоценоз» обычно иаюли1уетх'я, ког^га идет речь о данном, к<жкретном, природном с<я»б|цестве. з^1нимаю1ием определенную территорию, о его вз^шмодействии с apmiMii при|юдными сообществами. Значение растений в прирадном сообществе. Слзнественной частью биогсоцс11(}за (экооклемы) являются зеленые растения, в том числе деревья, куст-арпики, к)старнички и травы. Прои.зрастая рядом и взаимодействуя меж;1) гобой, они п|юянляк1тся и экосистеме как единство, ко-то|нк‘ выполняет определенные функции и кру1ч>вороте веществ, - они создантг органические вещества. Помимо главной автотрофной функции, ж-леные |1астения вбиоге*>-ценозе выполняют и другие: опрс-делянтг ei4> внешний вид. влияют на условия ср>еды обитания, \"частвуют в определении видового сенгтава веет населения. По иа.зв;1иию многочисленных видов растений именуют биогеоценоз. 11о растениям определяют границы природного сообществ;*. Вот почему в характериггике лк>бого биогеоценоза важной его 'щетью выступает совокупность .'игленых растений, котор)ю называют растительным сообществом 1ыи фитоцено.ю.ч (от греч. фитпн — «расгение» и кой-кос — «общий»). Все фитоценозы, переходя один в другой, образуют растительный покров .Земли, IL1I1 растите.пьность нашей планеты. все биогеоценозы создают живой покров на Земле. В природное сообщество входят различные виды растений, но на однородных участках земной поверхности, в сходных почвенно-климатических условиях обычно наблюдаются сходные по растительному составу ком1ыексы. По ним сравнительно легко можне^ отличить один биогеоценоз от другого. Например, сосновый лес с большим количество.м растущей там черники заметно стгличается суг с<»снового леса, в котором на почве произрастают мхи. Иначе выглядит сосновый лес с зелеными мха.ми или со сфагнумом. Сювеем разными оказываются сосновые и е.ювые леса. Очень существенно различаются и друтие растительные сообщества, например хвойные и лиственные леса, луговые, степные и болотные сообщества. 211 Своеобразие природного сообщество прямо зависит от видового состава живых организмов, из которых оно образовано. Е>о характеризует и то, в каком количестве представлены в нем виды. Например, если в природном сообществе в большом количестве предстовле* на ель, то мы не ошибемся, если назовем его еловым лесом. Но если в нем одинаково много и елей и берез (или осин), то это будет другое растительное сообщество — смешанный лес (например, березняк с подростом ели), Дубро* во — природное сообщество, в котором древесные породы представлены в основном дубом. Дубрава, ельник, сосновый бор, березняк — типы природных сообществ. ('воепбраЛие природного сообщества зависит также от качества тех условий среды, в которых находится сообщество. Комплекс бактерий, грибов, лишайников, растений и жзшотных, черпая средства жизни из окружающей абиотической среды, сам сильно влияет на нее. При этч>м создается неповторимая в иных условиях среда обитания внутри биогсо-цено.за — биотоп (от грс“ч. биос — «жизнь* и топос. — «место»). Ьиотоп — это не территория, ;1анимаемая сск»бществом. а присущий ему комплекс экологических условий среды («внутренняя среда сообщества»), в создании KoiTiporo сами организмы тоже принимают участие. Видовое население в биогеоценозе появляется не случайно. Оно формируется постепенно в течение многих лет. В итоге .здесь собираются виды, как бы взаимно дополняющие друт друга: по использованию имеющихся условий, по их биолошческим потребностям и по их жи.з-ненным формам. Это позволяет на одной и той же территории размсс-thtijCB большому кгзличсстну разных видов растений и животных. 11[)иродное счи1бщество — это живая система, с«ктоящая из многих взаимодействующих видов растений, бактерий, грибов и животных. Бывая в лесу, гуляя по лугу или в степи, человек обязан помнить, что он лишь гость в «доме», где обитают разнообразные живые существа. Поэтому он должен соблюдать правила поведения, принятые в это.м «доме», чтобы не навредить ни «жильцам», ни условиям их обитания. I Природное сообщество, или биогеоценоз, — это совокупность жи-! вых организмов и условий абиотической среды на определенной ^ территории. Оно проявляется в природе как единое nejioe. Важным j признаком биогеоценоза является осуществление круговорота ве- ; ' щсств. Названиями «биогеоценоз» и -экосистема» характеризуется ; I с разных позиций одно и то же природное явление — совокупность ’ живых opi'aiHUMOB и условий абиотической среды. 212 1. Что является главными характеристиками биогеоценоза и экосистемы? 2. В чем пр<»является взаимосвязь живого населения с абиотической средой в биогеоценозе? 3. OxapaKTepH3>MTe функции четырех стр>тст\'рных звеньев в биогеоценозе. Приспособленность растений к совместной жизни в природном сообществе Ярусное строение природного сообщество. В сложившемся за много лет природном сообществе виды приспособн.тись к совместной жизни и к условиям среды обитания. Поэтому сюда могут входить только виды, облл-даиициг приспособлениями, позволяющими жить в данных условиях. Многочисленные и раЗ/1ичные по ф<»рме растения рас11ределяи>тся в пространстве, занимаемом сообществом, в соответствии со своими потребностями и особенностями формы тела. Внешне это выражено н строении природного сообщества. Оно представлено в виде ярусов (этажей), возвышающихся один над другим. В этих яругах размещаются важнейшие органы рагтений, огуществлякндие во.здушнпг и почвенжи' питание, и органы размножения (рис. 181). Например, • дуброве наиболее высокие растения — это деревья (дуб, липа, клен, ясень) Они образуют самый высокий — верхний, или первый, ярус. Во второй ярус входят низкорослые деревья (рябина, черемуха, яблоня, боя- с--------II — ^■(§Г( If— Hi Рис. ISl. Ярусы лесного биогеоценоза (дубравы) 213 рышник). Третий, более низкий ярус, создакэт кустарники (орешник, крушина, калина). Еще ниже — четвертый ярус, его образуют травы (медунице, купена, вороний глоэ, ветреница], а у сомой почвы — пятый ярус, занятый мхами. Названные ярусы отражают пространственную надземную ярусность леса. Простраиствсииос размещение органов растений по яруса.ч наблюдается также в подземной части природного сообщества. Ярусы выделяют по глубине расположения всасывак)щи.ч частей корней. Больше всего корней находится в верхних, самых плодородных слоях почвы. Но и на глубине З-.б м в лесных биогеоцено;»ах умс|к?нной зоны корней тоже много. Перв|>1М подземным ярусом на.зывают самый глубокий ярус, а трет ьи-м подземным ярусом — самый близкий к поверхности почвы. Количество ярусов (подземных и па.,1земмых) в разных растите.тьных сообществах неодинаково. Чем более благоприятны условия, тем бывает болыие ярусов. Ксли в дубраве мохаю выдел1ггь 3-61К1Дземпых ярусов, то в ельнике их обычно 3, а в тропических лесах насчитывается 9-10. I С!оче*ганием |зазных жизненных форм растхчтй (ле|к‘ньсв, кустарни-' кон. трав), мхов, а также друтих обитателей (водорослей, бактерий, грибов, лишайников, животных) обеспечивается наиболее полное использование биогеоцспо.зом природных условий на .чанной территории. Условия обитаиия в природном сообществе. R ра:1иых ярусах иаб.чюдакп' ся нг(»динакоиые условия местообитания. Так. iiatipiiMcp, в верхнем ярусе сказывается яркое солнечное освещение и дуют оыьные ветры. 11оэтому верхний ярус .занимают свето-чюбипые виды растений, у которых ветер переносит iibutbtiy, осуществляет расп|их-г|1анение семян. В ярусах ближе к почве значительно меньше света, так как кроны деревьев поглощают CT4J, ио в воздухе больше влаги и нет ветра. В атом ярусе леса мттгут нормально развиваться .вишь сравнительно теневыносливые расгения, с насекс).чсю11ы.'1яемыми цк<‘тка.ии и с тыода.ми или семе* нами, которые распространяются животными (птицами, зверями). Поэтому' многие животные размешают здесь свои гнезда. У самой поттерхиости ночн1>1 миоп> перетноя, теплее, чем в друтих местах, мной» углекислого га.за и влаги, но мало света. Поэтому в самых нижних ярусах поселяются тенелюбивые видта растений. Дчя них характерны ишрокие темно-зеленые лист1»я, белая окраска цветков, самштпьыяемсхгть, распрост|)анение семян с помонщю мур:)вьев тын на ногах крупных животных. В подстилке — перепюйном слое почвы — поселяется .много организмов с сапротрофным тшюм питания (грибы, бактерии, черви и др.). 214 Таким образом, растения, в большом количестве входяии<е в биогеоценоз. раз.111Ч11Ы по своим биологическим и экологическим свойств;1м, размещаются в разных ярусах, и потому они не создают трудностей др>т дрт; обитая на одной и тон же территории. Все виды органи.змон прн-{юдного сообщества как бы доиолнякл’друг друга и исно.икшвании условий окружан>1ден среды, I Природное сообщество (биогеоцен<»з) — это комплекс разнсюбраз-ных живых организмом. ||риспособ.1енных к совмеггной жизни U данных природно-климатических условиях. Приспособленность ростеиий к совместному существованию проянляется нс только в размещении растений по ярусам и в требованиях к факторам среды, МО и в неодинаковых темпах и с|мжах их ра:)вития. Во внешнем облике биогеонено;к1 это проя1ияется и виде чередования массового цветения то одних, 14) других видов растений. Так же «слоями», один сменяя другого, в течение лета ноиклнются в биогеоценозе 1Ыодонме тела разных видов шляпочных грибов. Неодновременное цветение разных видов pacreniiii обеспечивает их достаточным количеством опылителе»! и других условий, которых в окружающей среде никог.ла нс бывает' в избытке. 1’асннетая как бы но очереди, в»!ды один за друшм получают -свою долю» ограинчепиых условий среды об1ггання. 1’азмс*щснис живых организмов но ярусам в пространстве и их неод-iioBfM-менное развитие во в|к*мени обс'гпечинают во.зможность су-щеггнования на небольшой территории :»емной поверхности 6o.iir-шоги количества видов из разных царств живой природы. Приспособления оргаииз.мов к совместной жизни прояаляютсл также в различных типах взаимиотиои1ем»1Й между отдельными видами природного сообщества. Среди них: создо1ше микоризы между высш»1М растением и грибом, обра-зованне лишайников — симбиоз водорослей н 1'рибов, взаимосвязь меж;!у цвеггковым растением-хозяин!)М и его грибом-паразитом, размещение организмов по ярусам. Все разнообразие типов взаимосвязей между оргаиизма.ми появились в процессе эволюции как приспособление к совместной жизни видов в природном сообществе. Таким образом, природное сообщество (биогеоценоз) — это совокупность большого количества видов, взаимодействующих между собой и приспособившихся к совместной жизни и к условиям своего обитания. 215 Все организмы, входящие в прирсщное сообщество, приспособлены к совместной жизни. Биогеоценоз — это совок\'пность большого количества видов, взаимодействующих междл' собой и приспособившихся к совместной жизни, а также к определенным условиям среды обитания. 1. Как объяснить, что у лесных растений — яблони, черемухи, боярышника — (Щетки имеют белый цвет? 2. Имеют ли значение для зеленых растений в биогеоценозе организмы, питаю(циеся гетеротрофно? 3. Почему в природном сообществе удастся на сравнительно ма,юй территории разместиться большому количеству видов? Смена природных сообществ Понятие о смене природного сообщества. Наблюдая какое-либо природное сообщество в течение ряда лет, можно заметить, что оно не остается одинаковым; в нем со временем меняются условия местгюбитания. появляются другие виды, изменяются строение и особенности взаимоотношений между видами. В результате на .этой территории биогсгщеноз становится другим. Он существенно отличастс:я оттого, который был здесь раньше. Это (обусловлено тем, что здесь произошла смска одно(Ч) биогео-1(ено.за другим. (Смена биогеоценоза — это замена одного природного сообщества качественно иным природным сообществом. *1аще всего смена природного сообщества начинается с изменений в составе растительн1.(х видов. Так как комплекс растений в природном сообществе более других влияет на условия обитания и видовой состав гетеротрофного населения, то вскоре изменяется и гетеротрофное население биогеоценоза. Смена природных сообществ на нашей планете происходит повсюд\; но с разной скоростью и по различным причинам. Благодаря этому' к растительном покрове Земли имеется много разных природных сообществ. Причины смены природных сообщесп1. Причины, вызывающие смену' природного сообщества, бывакгг внешние по отношению к природному сообществу и внутреюше, .заключенные в нем самом. 216 Внешней причиной естественной смены сообществ мог)т 6|>ггь изменения климата или рельефа, состава и структуры почвы, подтопление территории, извержение вулкана, обвалы и оползни, огонь. Внутренней причиной смены является воздействие самих растений и других живых организмов, входящих в биогеоценоз, на условия его среды и на других его обитателей. Такое влияние называют средообра.зу-ющим действием населения биогеоценоза. Внутренние причины. Примером смены сообществ, происходящей под воздействием внутренних причин (в связи с жизнедеятельностью самих растений), может служить появление елового леса на луговых или брошенных землях в северных зонах нашей страны. Развивающиеся здесь вначале травянистые, а затем мелколиственные леса (березняки или осинники, ольховники) являютсл неустойчивыми, временными природными сообищетвами. ('.мена неустойчивого сообщества происходит потому, что поселяющиеся .здесь виды растений своим средск)бра.зующим влиянием секз-дают условия, в которых не могут хорошо развиваться их же молодые особи. Неустойчивые сообщества развиваются, но существуют недолго, потому что во временное сообщество всегда начинают вселяться виды, ср>еди которых оказываются более сильные средообразователи (например, ель), которые создают совсем иные условия существования биотопа. При этом и молодые, и взрослые особи вселивишхея видов оказываются способными хорошо развиваться в этих новых условиях, давать семена и надолго удерживать данную территорию. Так в течение нескольких лет на месте мелколиственного леса (например, березняка) появляется еловый лес. В этом случае говорят, что появилось устойчивое, или коренное, природное сообщество. 1-2 года 5-8 лет 10-15 лет 20-25 лет 30-50 лет 70-ЙО лет 80-120 лег Рис. 132. Смена березняка ельником 217 Kojx*HHbiMH бног«)цснозами якляются е*льник, дубрава, торфяное бо-л(Ш), а бс|Х‘аник, осинник, ивняк, луга (лесные поляны) — временными. Даже в случае одновре-менного попадешия на какую-либо территорию семян ели и береаы внача.1с ратовьется временный — бере.товый — лес, а йотом его сменит коренной — еловый (рис. 132). Дело в том, что береза растет быстрее е.чи. Опал листьев березы делает иочвт 1Ь'Юде>-родной. В гаких условиях под пологом березового леса на плодородной почве хорошо растут теневыносливые молодые ели. Спустя годы ель вырастает до болыпих размеров, выходит в верхний ярус. К этому времени старые деревья березы постепенно вышиант из древостоя, а молодые бере.зки не появляются. Бере.за светолюбива и в затепении под еловыми кронами расти и развнватыя не может. Гак в растительном покрове путем смены ayroBcjro сообщес! ва появляется внача.1е бере;м>-BI.IH лес, который затем сменяется еловым. Причиной смены сообществ в эт1П« случае яю1яюгси биологические свойства самих растений (быстрота роста. светолк1бмвость. перегной от опавших листьев). Такая смена происходит мелзеино. на протяжении многих десятков лет. При этом одно природное сообщество заменяется другим, каждый раз более сложным по видовому составу, и с обитателями, обладающими более сильными срслообра.зуи>1цим11 свойствами. I Изменение растительного покрювл в биогеоценозе всегда ведет за собой смет' не только сообщества растений, но и всего живого населения биссгсоцено.за. Такой постепенный процесс смены природных ссисбщсчтв назынакгг сукцессией (от лат. сукцессио — «преемственность-). Внешние причины. Однако значительно чаще смена природных сообществ происходит по причииа.м внещиим, не связаииы-м с жизнедеятельностью населения биогеоценоза. Пожар от пезатушенного костра, выпас скота, вырубка деревьев в лесу приводят к быстрым сменам. Изменении бывак>т настолько глубсскими. что природное сообщество может полногтьк! разрушиться и исчезнуть. Часто в северных районах России территория после вырубки ценного хвойного леса надолго (на 80-120 лет) ока.зывается занятой менее ценным осинником. А на местах выгоревшего леса мопт быстро развиваться моховые болотные сообщества. Поэтому человек должен хозяйствовать в природе так. чтобы не разручпать живой покров, а, наоборот, со знанием дела поддерживать естественное состояние всего разнообра.зия биогеоценозов в своем регионе. 218 Природные сообщества являются чрезвычайно важной частью био-гфер|>1 (от грсч. биос — «жизт.», сфера — «шар»). От растений и природных сообществ зависит жизнь всех видов живого мира на Земле, поэтому’ люди должны бережно относиться к ним как к общечеловеческом)' достоянию. I Смена биогеоценозов — важное природное явление, постоянно нро-I исходящее в живом покрове Г^емли. При этом одни природные сообщества заменяются другими. Причины, вызывающие смену, разные: одни обусловлены внешними воздействиями, в том числе деятельностью человека, другие — внутренними, свя.занныии с жизне-' деятельностью самих видов, населяющих сообщество, их срсдсюбра-' зующими свойствами, ('леду'ет бережно относиться к прирсщным ' счюбществам. 1, [1очсму в природе происходит смена биогеоценозовг 2. В чем отличие ко|н‘нного при|>одного С1к>бщества от в^)сменного.' S. На:мжите внут{)енние причины, вызывающие смену растительн!»- го ггюбщества? 4. Почему. рассмат|>ивая и;<менения в растительном покрове биогео-цено.за, мы говорим о смене самого биогео1(еноза? 5, Какова роль человека в смене биогеоценозов? Многообразие природных сообществ Естественные природные сообщества. В живом покрове Земли имеется множество разных природных сообп1еств. Это результат многочисленных смен и различных друтих прюцессов, протекающих в живой природе. Возникающие в ито1ч: сстсстщ‘нных процессов природные сообщества включают в себя большое количество взаимоприспособленных видов. Такие сообщества устойчивы, они длительное время занимают территорию, на которой сформировались. Часто процесс воз>1икновс-ния прнрюдных сообществ происходит естественно, независимо от человека. поэтому их и называют естественными. На каждой достаточно обширной территории моасно встретить разные тины природных сообществ: леса, болота, луга, степи. В ландшафте они хорошо различаются по внешнему виду, который определяется 219 частью биогеоценоза — растительным сообществом. Вот почем>' о многообразии природных сообществ судят именно по растительным сообществам. Леса — естественные биогеоценозы с преобладанием древесных растений. В умеренно холодном климате на территории нашей страны особенно широко представлены хвойные леса. В них преобладают ель. сосна, пихта, .чиствениица. Они как основные члены сообщества образуют еловые, сосновые (ttx называют борами), пихтовые и лиственничные леса. Помимо елей в еловых лесах произрастают кустарнички (черника, брусника), многолетние трапы (кислица обыкнове}1ная. седмичник ев-jHmeucKuu, майник двулистный, грушпнка круглолистная). На почве много зеленых мхов. Изредка встречается рябина, семена которой .заносят гнездящиеся на елях дрюэды. В сосновых лесох, но бедных песчаных сухих почвах, встречаются кустарнички (помимо черники и брусники — вереск, толокнянка) и некоторые засухоустойчивые тровы (прострел весенний, кошачья лапка двудомная, тимьян обыкновенный, или богородская травка), рюстет можжевельник, на почве много лишайников (пормелия, ягель). Из лиственных пород песо оброзуют береза, осина, липа, дуб, клен и ясень. Различают мелколиственные леса (березняки, осинники) и широколиственные (дубравы, липовые, кленовые и ясеневые). В широколиственном лесу (дуброве) вместе с дубом часто ростут клен, ясень и липа. Среди кустарников обычны лещина обыкновенная, бересклет бородавчатый, волчье лыко, калина обыкновенная. В сыроватых местах произрастает лиана — хмель вьющийся. Луг тоже естественное природное сообщество, в котором прсобла-дан1Т многолггнис т|)авы. Обычно зто сообщество злаковых или разнотравных растений в местах с достаточным увлажнением почвы. txTb луга пойменные — OHW тянется вдоль рек. иногда их заливают весенние воды. Суходольные лута формируются в виде лесных полян и безлесных долин. Альпийские луга образзтотся высоко в горах, потому их еще называют высокогорными. Все они — ценные природные сообщегг ва. лакниие корм для скота, и служат средой обитания множеству различных живых организмов. Болото развивается в условиях избыточного, эостойного увлажнения. Оно образуется травянистыми, водно-болотными видами растений с участием кустарничков. В сообществе преобладоют моховидные, в основном сфагновые, виды. На болоте произрастают кустарнички (багульник болотный, голубика, подбел, вахта трехлистноя, клюква) и травы (пушица, осоки, росяико круглолистноя, белокрыльник). 220 Степь — тровянистое сообщество, формирующееся в обширной засушливой зоне черноземных почв. Различают злаково-ковыльные и рознотровиые степи. В тех и других произрастают дериовинные злаки (ковыль, костер, типчак], луковичные растения (тюльпаны, гиацинты, луки, птицемлечники), разнотравье (шалфей, адонис, полынь, пион, василек). Ростения степных сообществ способны хорошо переносить летний засушливый периоА все они светолюбивы Искуственные природные сообщества. В сстсствсинмх биогеоценозах всегда очень .много разных видов живых организмов. Поэтому’ они являются устойчивыми. Кро.ме естественных природных сообществ (леса, луга, болота, степи) есть искусственные, 1тли культурные, биогеоценозы, со.здавасмые человеком. К ним относятсл поля, сады, огороды, парки, скверы. Полевые сснтбщества, созданные трудом человека, обычно на.1ывают агроценозами (от греч. агрос — «поле»). В культурных природных сообществах ма./1о видов, поатому они неустойчивы и могут существовать только при условии постоянной заботы человека о них. Человек определяет виды, которые целесообразно выращивать в культурном сообществе, создает и постоянно регулирует почвенную среду, водообеспечение, сроки посева (посадки) и уборки урожая. Без помощи человека культурное сообщество быстро теряет устойчивость. На брошенных iiaiiiiiBX, сд,тнх вскоре начинается развитие естественных сообществ, чаще всего леса. i Любое природное сообщество (биогеоценоз) — часть живого покрова Земли — биосферы. Поэтому' человек ..для сохранения свсн’й жизни должен бережно относипк'я ко всем природным сообществам. В живом покрове Земли имеется много ра.гличных природных ссизб-ществ (биогеоценозов). Одни из них естественные — они ,тостаточно устойчивы и возникают в при|юде благодаря п|К1цессам смены биогеоценозов. Другие сообщества искусственные (ку'льтурные) — они неустойчивы, без поддержки человека существуют недолго и вскоре сменяются естсственны.ми. _____________________________________________________________________i 1. Назовггге основные типы природных сообществ. 2. Приведите примеры естественных сообществ, которые вы наблюдали летом. 3. Почему культурные сообщества считаются неустойчивыми? 4. Если агроценозы являются неустойчивыми, то зачем человек создает их? 221 Жизнь организмов в природе Жизнь любого организма протекает во взаимосвязи со средой обитания и другими организмами. Его благополучие зависит от многих других представителей разных видов, которые так или иначе воздействуют на него. В природе отдествуют не слл'чайные. а закономерно сдожившиеся сожительства. В сходных условиях, П{)и сходном видовом богатстве на Гк-мле c|MipMiij)yKTiTH похожие природные сообщества. В них протеюк'т жизнь всех живых организмов. Жизнь ли)б<»п> живого существа п[нт*кает только в при{юдных с<и>б- ществах. Об|цее число видов, представители которых способны лживаться в одном сообществе, огромно. Больше всего их в тропических лесах. Поив т>т1дрювых и пустынных биогеоценозах ^живаетсл большое количество организмов. Члены биогеоценоза вместе участвуют в сткиании его внут|>енней среды, вступаигг в пищевые и территориальные контакты, конкуриру-и>т между соб<1Й в борьбе за срсдств;1 жизни. В атом сложном исторически сложивше.мся в.заимодействии виды и их особи ужив;гютсм и выживают только в тех случаях, когда у них разные т}к'бования к условиям (ф;гкторс1Х() окружающей среды (тепло, влага, свет, воздух, пища и т. д.). Этим обусловлены формирование у растений разнообразных жизненных фор.м, выработка разных типов питания (автотрофный, гетсро трофтай и смещаииый типы питания), существование в разных ярусах, неодновременное развитие организ.мон в течение вегетационного периода. т Каждый вид использует природные ресурсы по-своему и имеет особые связи с особями других видов, обитающих рядом. Например, в широколиственных лесах рано весной к поверхности почвы проникоет много яркого света, ток кок деревья и кустарники еще не роскрыли почки, не распустили листья. В этот период наблюдается массовое цветение ветроопыляемых растений (деревьев и кустарников) и многолетних раннецветущих носекомоопыляемых травянистых растений. Начинают цветение печеночница и селезеночник, чуть позже зацветают хохлатка и гусиный лук желтый, за ними цветет медуница, затем — чина весенняя, ветреница дубровная и лютичноя, чуть позже — примуло-борончик. Их цветки разные по окраске — голубые, синие, лиловые, желтые, белые и розовые. Сроки массового цветения этих растений непродолжительны. 222 с появлением листьев но деревьях и кустарниках меняются условия освещения для травянистых растений. В этих условиях цветут лишь виды, имеющие белые цветки (купена, звездчатка, лондыш), которые лучше видны животным-олылителям в затемненных условиях. |В природных сообществах организмы связаны взаимодействием нс только друг с другом, но н с неживой природой. Зночение живых организмов в природе. 1*агтения б.загодаря корневому miTaiiHK) 1131иекакгг н.ч подпомвеиногт^ слоя минер;и1Ы1ые вещесгва и bo^tn"; преобрсиукуг энергию солнечного ихтумения в хи.мические связи органических веществ: насыщакл' воздух кисло{Х1лом, парами 1шды, образуют бо.Иг шое количество спор, пьыьпы. ()днов|к*менно с этим гс-тсротрофное насс^ леиие почвы (бактерии. |рибы, некоторые животные), перерабатывая .мертвую оргаиию' опавших частей растений. во.чн|)ащает в абиотическую сртду минеральные соли и углекислый laa. В обржтующемся крутож»р<т‘ веществ важнейшую роль выполняют все живые еуществ;|. Поэтому не11|н--рынное диижепие ис-ществ в биогеоценозах называют биолошчсским кру>-пжо(кт)м неикч'тв. В биологический крутоворот веществ включаются и другие госедствукнцие природные ссюбщества. Все вместе они со.тдак1Т глобальный биол«»гимеский кругож)р«л- вещечти бисх феры. В биологичеч ком кругов«1|юте веществ псрвостепениую роль выполняю! зеленые растения: они 11|>собразун>т энергик» солнечного ихзуче-Ш1Я и мииер;слы1ых веществ н живое тело и обсч печивают жизнь других организмов. Ьактерии, грибы, лишайники и живсл-иые также активно участвуют в круговороте веществ и потоке энергии, потребляя органические вс*-mct-TBii и разрушая их до неорганических веществ, которые возвращаются в окружающую ертду. 1>ез этого длитслыше существование растений на I^M.ie было бы невозможным. |Ьез растений невозможна жизнь на нашей гечанете. Б то же время бактерии, грибы, лишайники и жииотиыс обеспечивают условия для жизни растений. Расгения ока.зыв;ск1Т сушестненнос amHHtie на окружающую среду; обогащают атмосферу кислородом, изменяют климат, регулируют водный режим, участвуют в об|зазовании почвы, со.здают органические вещества — основу питания и запаса энергии д.чя всех гетеротрофных организмов. В городах и промышленных центрах растения очищают воздух от газон, копоти и пыли, ограждают от шума. Растения широко используются 223 человеком. Они дают ему пищу, витамины, лекарства, техническое сырье и многое другое. Такое широкое использование растений и природных сообществ обязывает человека проявлять повседневную заботу о них, сохранять их естественное богатство. Растения и природные сообщества — главное достояние нашей планеты, которое человек обязан сохранит ь для будущих поколений и существования самой жизни на Земле. Растения, как все организмы, являются мастью природных сообществ. Живя совместно, они в,заимодействуют с другими организмами и окружающей абиотической средой. Ведущую роль в жизни любого с(юб-щества играют зеленые растения. Они составлякгг основу биологического круговорота веществ на нашей планете. 1. Почему растения сч1тгаются основой круговорота веществ? 2. Как в жизни растений нроядзяетч я в.заимогвязь живой и неживой природы? S. В какие вшимосвязи с представителями разных цар>ств живой природы вступают растения в природном сообществе? Проверьте себя. Что вы узнали о природных сообществох? Ответьте на вопросы. 1. Что такое природное с<к>бщсство? 2. В каких условиях протекает жизнь организмив в природе? 3. Что такое биогеоценоз? 4. Что такое экосистема? 5. Что такое растительное сообщество? 6. Какие особенности характерны для растений в первом ярусе леса? 7. Какие особеннскгти характерны для растений в иижием ярусе? 8*. Чтч> такое смена растительных сш^бществ? 9"'. Какие причины вызывают смену биогеоценозов? 10. Каково строение природного сообщества? 11*. Какие сообщества т«зывают временными, а какие — устойчивыми (коренными)? 12*. Какие сообщества называют естественными, а какие — искусственными? 224 13*. Что такое агроценоз? 14*. Какие сообщества устойчивы, а какие нет? Подумайте! 1. Могут ли растительные сообщества существовать без животных? 2. Почему большое количество видов в природном сообществе обеспечивает его устойчивость? Какие утеерждениа верны? 1. Растительные сообщества — природная совокупность растений. 2. Растительное сообщество — это часть биогеоценоза. 3. Первый ярус и сообществе всюду представлен деревьями. 4. Высота растений — важная характеристика к;сждого яруса. 5. Растения разных ярлхов живзт в неодинаковых условиях. 6. Многообразие прир<ыных сообществ образует растительный покрои на Земле. 7.11рнрод||ое сскзбщество — живая система (биосистема). 8*. Семена растительного сообщества — это его .зарастание. 9*. 1ородской парк нск'ит название «агроценоз». 10. Экосистема — это биогеоценоз. 11*. Б«)лота и луга — естественные растительные ссюбщества. 12*. 11оле и сад — это агроценозы. 13*. Все природные сообщехтва устойчивы, поэтому они долго смпеспвтот. 14*. Растительный покров состоит из растительных сообществ. Дополните фразу, выбров правильный ответ. 1 *. Схзвок^тнюсть разных видов растений в природных сообществах па.зывают: а) агроцено.зом; в) биогеоценозом; б) фитоцено.зом: г) биосистемой. 2*. Природным сообществам дают названия: а) по самым крупным растениям в сообществе; б) самым р>едким видам в сообществе; в) самым многочисленным видам в сообществе; г) самым заметным видам в сообществе. Природное сообщество (биогеоценоз), экосистема, био-система, биосфера, ярусное строение, растительное сообщество, круговорот веществ и поток зперемы, ярусность, смена сообществ*, агроценоз*. 225 Задания на лето Изучая ботанику, иы многое узнали о растениях, их многообразии, значении в прщюде и в жизни человека. Но все эти знания вы no-iy^ia-ли к основном на уроках, а также из книг, кинофильмов и телепередач. При этом непосредственных наблюдений в природе было мало. Летом Bill можете компенсировать этот недостаток в изучении растений. Ведь на всей территории нашей страны лето — период активной жизнедеятельности ра.стенин. Войдите в это удивительное царство растений! Наблюдайте его жизнь и многообразие фор.ч. изр1айте организмы в их естественном окружении. Но только обя.зателыю помните: царство растений — это царство живых существ, а с ними надо обра1наться бережно, заботиться о благополучии каждого растения и всей растительности и природы в целом. Что следует изучать в прнрюде? Выберите любую интересную для вас тему. 1. Многообразие растительного мира. Присмотр^ггссь к растениям, которые вас окружают в городе. Какие :это растения' Постарайтесь определить их систематическую прииад.1ежность: принадлежность к жизненным формам: деревьям, кустарникам, травам. Посмотрите, н каком состоянии их стволы и кроны, какие виды цветтт, какие у них цветки и плоды, кто опыляет их и кто затем питается их плодами. 2. Разнообразие трав. Обратите внимание на травы. Те. что растут около вашего дома, — они однолетние или многолетние? Как они размножаются и что этому способствует? 3. Споровые растения. Будучи за городом, в лесу »ыи в другом природном сообществе, отправ.тяясь туда за ягодами, грибами или просто для отдыха, обратите внимание на споровые растения. Посмотрите, как разнообразны и красивы зеленые мхи. Выберите по одпому-два побега каждого вида. Сдела»1те ко.ъ1екцию мхов для себя или для школы. 4. Годичные побеги. Ря.чом с вашим домом на примере одного-двух растений проведите исследование и определите: как 1шт нарастание ix>-дичных побегов, какова /ьзина годичных прнрсктов, как они располагаются в К{юне, какие насекомые пскещают их? СюздаГггс cboki систему записей в диевиике наблюдений, чтобы можно было сравнить состояние растения от иача-ча лета до осени. 5. Флористические миниатюры. Примите участие в иэ1'отоплсиии красивых флористических миниатюр-поделок. Соберите и засушите в расправленно.м виде красивые листья, побеги, цветки, соцветия, плоды 226 и 11Ш111КИ. С^оядайтс компояицию в виде картины, подарочной открытки или .яаклалки для книги. 6. Наглядные пособия. Иэпгговьте наглядные пособия, например, по 1'аким темам: «Миог^бразие листьев», «Ж|С/1кг>ванме листьев», «Повреждения листьев», «Сорные растения огорода». «Лишайники соснового леса», «Шишки хвойных растений». На к.1енкую лентл' соберите Д1я школы коллекцию спор разных мхов, папоротников, иыяпочных грибов, надпишите их. 7. Исследование процесса цветения травянистых растений. Найдите цветки насеком(М1Пыляемые и цветки встр(юпьыяемые. Сравнит!* их между собой. Понаблюдайте, какие насекомые посещают ати цветки, чем расгения их привлекают. Отметьте, как вед>т себя цветущие растения в солнечную и пасмуртю погоду, прохладным \тром и в жаркий полдень. СделаГгте записи об этом в дневнике наб.1юлеиий. Перечитывая потом свои auniicti. вы увидите, как много интересного в живой природе, в природе рядом с. ва.ми. Для этого совсем не надо ехать юда-то далеко. Ныдаю1Ц1Н1Ся рсктийский учеиы(1-.эколог Карл Ф{>анце|1ич 1\льс в се^ рс'динс XIX в., давая напутствие молодым исследови'гелям природы, сказал: «Приляг к л^'жице, и:1учи подробно суще<тна — растения и животных. ее населяющих, в 1кктепенном развитии и нзаммни иепрсстаиио пе-рекрещив<1ющихся (ггношениях организмов и o6pa:ia жи:4ни, и ты д.1Я науки сделаешь несравненно более, нежели многие путешественники». 227 Словарь терминов Автотроф — (от греч. аутог — ^со-Ч* и mptxfie — «тпца») — организм, способный самостоятельно превращать неорганнческне вещества в органические. PianpiiMcp, растения образуют углеводы из углекислого газа и воды с использованием анергии солнечного света. Агроценоз — природное сообщество, созданш>е человеком: поле, огород, сад и илангация. Багрянкикрасные водоросли. Бактерии — царсп-во живых организмов, представленных преимущественно одноклеточными организмами, имеющими достаточно простое строение клетки. У бактерий нет {>ф<1рмлснного ядра, по:гго-му их относят к прокариотам. Очень древняя rpytiiia живых организмов. Биогеоценоз (от греч. биос — -жизнь-, ге — «зем,гя» и койнос — «общий»), или природное cf>o6iuerTBo. Это в.1аимодейгтнуюнщя совокупность разнообра:<ных организмов и условий абиотической среды. Биология — наука о живой природе. Биосистсма — в.заимодсйствующий комплекс живых организмов, нромвляющийсл как целостность. Ботаника — научная область биологии, изучающая строение и жизнс^ деятельность организмов царства растений. Вакуоль — полость в цитоплазме, ограниченная мембраной и .заполненная ЖИДКОСТЬК> — КЛС-Т<1ЧНЫМ ГОКОМ. Вид — основная структурная единица в системе живых организмов. Название каждого вида состоит из двух слов: первое — показывас*т на принадлежнскть к роду, а второе — собственно видовое, указывающее на отличие даного вида от других видов того же рода. Водоросли — болыпая сборная группа преимущественно водных одноклеточных и многоклеточных растений. Тело водорослей представлено слоевищем (талломом), на зтом основании водоросли часто на.зывают НИЗШИМИ расте11ия.ми. Воздушное (углеродное) питание — поглощение растением углекислого газа из воздуха в условиях света с помощью хлорофилла для фотосинтеза. Восходящий ток — ток воды с растворенными минерхзьнымн веществами по древесине через все органы растения от корней к фотосинте-зирующи.м и испаряющим органам, в основном к листьям. 228 Гамета (от грсч. гаметес — гамете — «жена») — половая клет- ка (яйцеклетка, спермий, сперматозоид), которая обеспечивает передачу наследственной информации от родителей к потомкам. Гаметофит - растение, на котором о6раз\'ются гаметы (половые клетки). Гетеротроф (греч. гетерос — «др^той» и трофе — «пища») — организм, пнгающийся готовыми органическими веществами. Гетерютрюф;»-ми являются бактерии. Г})ибы. животные и некоторые расгения (паразитические, насекомоядные). Гйфы — микр<ккопические ветвящиеся нити, образ>то1Цие вегетативное и плодовое тело грибов (|'рибниц>, или мицелий). Голосеменные — наиболее древний оплел семенных растений. Фс)р-ми|юванне яйцеклетки и ее оаподотворкгние прюисходит ви\три семяз;|-чатшй. который лежит открыто (незащищенно, т. е. «голо») на чешуях шишек, (^мсна. развивающиеся из семяз^1чатков, служат рхимноженим! и (мсселению растений. Грибница, или мицелий, — встетатипное тело гриба, образованное гифами. Грибокорень, или микориза. — симбиоз гриба и корня Hiaciiiero растения. Грибы — царство живых организмов. прк*Д(тав,1енное одноклеточными и многоклеточными организмами. В Ю1етках |рибов имеется оф«>рм-ленное ядро, поэтому они относятся к эукариотам. Древесина — проводящая ткань у растений, по которой передвига-с'П'ся вода с раствор>снными в ней минеральными солями (восходящий ток). Характержзуетгя ежегодным приростом в длит' и ширит. Жизненная форма — внешний облик (габитус) растений и животных. отражающий приспскоблеиность организмов к комплексл’ абиотических и биотических условий внешней среды. Ра.х1ичают жизненные формы; деревья, кустарники, кустарнички и травы. Завязь — расширенная часть пестика цветка, которая ссадержнт в себе семязачатки. В ;1анязи может формироваться один tciti много семязачаггков. Зародыш — состояние растения в семени. Зародышевый мешок — центральная часть семязачатка цветкового растения, в котором ра.пвиваетсл яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение. Заросток — половое поколение (гаметофит) у высших споровых растений (плаунов, хвощей и папоротниковидных). Заросток развивается из споры и образует мужские и женские половые органы. 229 Зигота (от греч. зигота — •соединенная в пару») — оплодотворенная яйцеклетка. Это клетка, образующаяся при оплодотвор>енин путем слияния мужской и женской гамет. Содержит иаслелствс1шую информацию от обоих родителей. Зооспора — 1К*лвижные споры многих водорослей и неко1ч>рых грибов, служащие для бесполого размножения и расселения. Искусственный отбор — отбор, который производят люди. Искусственным отбором было положено начало созданию культурных растений и растениеводству. Камбий — однорядный слой обра.зовате.чьной ткани, расположенный между древесшшй и л\б«)м. За счет деления клеток камбия осуществляется утолщение стеблей и корней гол«ктмснньгх и двудольных цветковых растений. Клубень — видоизмененный под.чемный побег, стебель которого раз-pacTatTCH и накаплин;1е'г запасные питательные ве1це(Т1ы. Конус нарастания — верхушечи;и1 зона кончнк;« побега, сложенная особыми клетками образовате.зыюй ткани. Корень — один нз основных вегетативных органов растений, служащий для прикрепления к субстрату и поглощения из него воды и мине-ралынах питательных веществ. Корень боковой — любой корень, отходящий от корня при его |1стплен1ш. Корень главный — ю>рень. ра1нивающийся из зародышевого корня при прорастании семени. Корень придаточный — корень, развивающийся от разных вегете ТИШ1ЫХ частей растения, но не от корня (от стебля, листьев, почек и др.). Корзинка — простое соцветие с расширенной главной осью в форме конической или блюдцеобраэиой площадки, на которой плотно, рядом друг с другом, сидят цветки (подсолнечник, одуванчик, астра). Корневая система — совокупность корней одного растения, (хктоит на главного корня, боковых н придаточных корней. Различают мочковатую и стержневую корневые системы. Корневая шишка — утол1цеииое видоизменение боковых или придаточных корней, служит для отложения запасных питательных веществ, вегетативного возобновления и размножения. Корневище — пол.зсмиый видоизмененный побег, служащий лля отложения .запасных питательных веществ в стебле, для вегетативного возобновления и размножения. 230 Корневое (минеральное) питание — соноку'пиость процессов поглощении, передвижения и усвоения химических элементов, необходимых для жизни растения. Корневой волосок — клетка поверхностного слоя корня в зоне поглощения. Имеет вытянутую форму, достигает в длину 1-2 м.м. Корневой чехлик — ;taiiiiiTiioe образование растущей части К1»нчика корня. (xKTovrr из нескольких слоев клеток и и.мест форму конусовидного колначщ!. Корнеплод — утолщенное в1ыонзменение главного корня, с.злжащге ,чля сп'ложеиим запасных питатс'льных веществ. Коробочка мха — орган моховидного растения, развивающийся иа зиготы. В коробочке с|юр.мируются споры мха, поэто.му ее называют С1ю-рофитом. Лист — один из основных вегетативных органов высших растений, .занимающий боковое но.'1ожеиис на оси побега (иа стебле) и вмнолн»-ющий функции (|>оз‘(ки1П'е:1а, игма|Н'иия и газ«юбмена. Различают .ти-стьи простые и сложные. Листья зародышевые — лиегья зародышениго побега, находящегося в семени. У некоторых растений з;«родышевые листья наряду с ма.1еиыш-ми могут быть утолщенными, в виде се%и1долей. Листья зачаточные — листья, сформированные в верхушечной части побега и находящиеся в почке. Лиана — видоизменение наземного листового побега, не способного сохранять верз'июыьное положение и поднимающегося вверх лишь по какойто опоре*. По способу прикрепления к опоре (мзличают вьющиеся и лазающие (неилякициеся) лианы. Лишайник —организм, обра:юканный симбиозом гриба и водиросш. Луб — пронодянщя ткань у сехгудистых растений, П|юдс ган.1яюиц1я слабой совокупность кде*гок. ио которым перемещаются н растении органические вещества, образованные в процессе фотосинтеза (ннсходящий ток). Вместе с древесиной образует п|х>водящую систему. обз>единяк1щмп все органы растения. Луковица — видоизмененный побег с коротким уп.лощенным стеблем (его называют «донце») и мясистыми чешуевидными листьями, в которых запасаются питательные вещества. Служит для всгетативнси'о возобновления и размио'жения. Междоузлие — участок стебля между дву.мя смежными узлами побега. Микориза (см. Грибокорень). Мицелий (см. Грибница). 231 Моховидные — отдел высших споровых растений. Однодомные и двудомные многолетние низкорюслыс травы. Нисходящий ток — поток растворенных органических веществ, образованных в процессе фотосинтеза, по проводящей ткани луба через все органы растения: от листьев ко всем друтим частям растения {кор>-ням, почкам, цветкам и др.). Обмен веществ — совокупность всех протекающих в организме превращений одних соединений в другие, их перемещение между различными клетками, тканями и органами, а также между организмом и внешней средой. Обмен веществ связывает все органы организма в единое целое. Околоплодник — наружная часть плода, ображшанная из стенок завязи. Выполняет различные функции защиты семян. Околоцветник — совокупность покровных листочков цветка, окружающих и защищающих тычинки и пестик. Различают простой и сложный (двойной) околоцветник. Оплодотворение — слияние ядер м>’жской половой клетки (сперматозоид, спермнй) и женской (яйцеюзетка), в результате чего образуется зигота, которая дает начало новому организму. Опыление — доставка пылинок (пыльцевых зерен) на рыльце пестика (у цветковых) или на семя.зачаток (у голосеменных). Различают опыление перекрестное (био'гическое и с помощью ветра) и самоопыление. Орган — часть целого организма, выполняющая определенную функцию. Основные органы высших растений — это корень и побег. Организм — живая целостная система (биосистема), состоящая из пзаимосня.занмых органов. в.заимоотношения и особенности строения которых определены функционированием организма как цсло1ч>. Папоротниковидные — отдел высших споровых растений. В отличие от других высших споровых растений имеют проводящую систему стеблей в форме стелы. Пестик — основная '1асть цветка, участвующая в образовании плода. Состоит из .завязи, столбика и рыльца. Плаумовидные — «лдсл высших споровых растений. Вечнозеленые травы, реже полукустарники. Одна из наиболее древних групп высших растений. Плод — орган размножения цветковых растений, развивающийся из цветка и заключающий в себе семена. Функция плода — формирование, защита и распрюстраиение семян. 232 Плодовое тело — вместилище спороносных органов грибов, образованное сплетением гиф. Обычно составляет видимую часть гриба (пенек и шляпка или шары и трубочки). Побег — один из основных органов высших растений, состоящий из осевой части — стебля, отходящих от него боковых частей — листьев и па.зутных частей — почек. Побеги бывают вегетативными и генеративными. Покрытосеменвые, или Цветковые, — отдел высших растений, имеющих цветок. Для них характерно двойное оплодотворение. Семена заключены в плод. Почка — зачаточный побег высших растений. Почки бывают вегетативные и генеративные (цветочные), боковые и верхушечные. Природное сообщество (см. Биогеоценоз). Прокариоты — организмы, клетки которых не и.чеют оформленного ядра. К прокариотам относятся все бактерии, архебактерни и цианобактерии (или сииезеленые водоросли). Пыльца — совокупность пыльцевых .зерен (или пылинок), служащих для полового ра.змноження семенных растений. Пыльцевая трубка — трубчатый вырехт пыльцевого зерна (пылинки). по которому спермин доставляются к яйцеклетке. Развитие — качественное изменение в строении и жизнедеятельности живого организма и его частей. Размножение — увеличение числа особей определенного вида, hie-обходимое свойство живых организмов, обеспечивающее продление существования вида. Различают два типа размножения — бесполое и ПОЛОВСМ5. Размножение бесполое — размножение, проигходяще-е без участия ПОЛОВЫХ клггок и оплодотворения. Ра.х1ичают вегетативное размножение, размножение спорами н деление клетки надвое. Размножение вегетативное — размнс.>жение растения его вегетативными частями тела (корнем, побегом: стеблем, листьями, почками). Ра:}множенне половое — размножение, при котором происходит слияние ядер женских и мужских половых клеток. Ризоид — ннтевиднем.' корнеподобное образование у мхов, лишайников, некоторых водорослей и грибов, служащее для закрепления слоевища на субстрате и поглощения из него воды и питательных веществ. Рост — увеличение массы и размеров организ-ча и его отдельных органов. Рост клетки скгутцествляется путем се растяжения. Рост многоклеточного организма происходит за счет увеличения числа и массы клеток. 233 Рыльце — верхняя часть пестика цветка, шкпринимающая пьыьцу при опылении. Сапротроф (от греч. cartjxx' — «гнм.10Й> и mfxnfw — «пища») — орга-ниам, пигающийся органическими вещества.ми отмерших др\тих организмов (гниющими осгатка.ми растений, грибов. пада.'1ью. пометом и др.). Семядоля — первый лист (один, два или несколько) зародыи1ев4*п> побега, сформированного в семени растения. Имее'г крупный утолщенный вид. содержит запасные питательные ве1це(П-ви. необходимые д,1я прорастания семени. Семязачаток — многоклеточное »>бразование семенных растений, из которых развивается семя. Симбиоз — различные формы совместного слществования (сожительства) организмов разных видов, обычно принснящего обоюдиую пользу симбионта.ч. Лишайник - симбиоз гриба и водоросли tmi цианобактерии. микори.за — гриба и высшеш растения. Слоевище, гыи таллом, — вегстативпос тело водорослей, лишайников и некоторых моховидных, не расчлененное на органы и не имеющее настоящих тканей. Смена природного сообщества — замена одного природного сообщества качественно иным природным ссх>бщсством. Соцветие — побег (или с истема побегов), несущий цветки. В зависн-мехти от степени разветвленностн побега различают простые и сложные соцветия. Сперматозоид, или спермий, — мужская половая клетка (гамета); может быть неподвижным или подвижны.м (со жг\т11ками). Спора — специа.'1изированная клетка растений н грибов, служаииш для размножения и расселения. Стебель — скев;ся часть побега растений. г(к:тоятая из узлов и междоузлий. Песет на себе листья, почки и органы смороношения (у споровых). а у покрытосеменных — цветки и п.юды. Таллом (см. Слоевище). Тычинка — мсжской половой орган цветка, состоит из тычиночной нити и пыльника. Узел — часть (м:и побега растения, на которой образуюзтя лист, па-.зушная почка, иногда придаточные юзрни. Устьице — специализированное образование кожицы (эпидермиса) растений, состоящее из двух з;шыкак>щнх к.1сток и устьичной щели между ними. Через щель оотцествляется газсюбмен, необходимый для дыхания и фотосинтеза, а также испарение воды. 234 Фотосинтез — процесс образования клоками зеленых растений (и цианобактери11) органических веществ из неорганических при j'na-гтии энергии света. Хвощевидные — отдел высших споровых растений. Травы, имеющие членистую форму стеблей, в у.1лах — мутовки мелких Л1итьев. Хлоропласт — мембранное тельце зеленых клеток растений, в котором находичтя зелешан imt мент — хлорофилут. Хлорофилл — зеленый пигмент растений, с помшцью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Хроматофор — особое тельце клетки в(»ло{югли, которое подобно хлоропласту' содержит пигмент, обстнечивающий (|ктк интез. Цветковые (см. Покрытосеменные). Цветоложе — ось цветка, на к«»торой располагаются чашелистики, лепестки, тычинки и пестик. Цветоножка — участок побега между кроющим листом и цветком. Цианобактерия — антот|>офный (фотот|юфный) прокариотный организм, тралиционно называемый синезеленой водорослью. Осуществляет фотосингез г выделением кислорода. Входит и царство бактерий. Цито11ла.’1ма — основная ч.зсть клетки, .заключенная между плазматической мембраной и ядром. Чашечка — наружная часть двойного околоцветника, обычно зеленая, служит для защиты других частей цветка. Состоит из чашелистиков. Эволюция (от лат. эволютио — «развертыи;1ние», «разнитие») — необратимое историческсн' развитие живой природы, постепенное измс-иеннс свойств организмов с течением времени. Приобретаемые в ходе эволюции при.1наки обеспечивают выживание организма в условиях окружакнцей их среды и пс{>елаются из поколения в поколение. Эндосперм — питательная ткань, развивающаяся в семени растений. Поглощасчея расту'щим .зародышем. Эукариоты (от г|Х‘ч. зу — «хорошо*, «полностью» и карион — «ядро») - одноклеточные н многокзеточные организмы, в кчетках которых хо(юшо ос})ормлсно ядро (отделено ядерной оболочкой от цитоплазмы). Это растения, г})ибы и животные. Эфемер — однолетнее травянистое растение, живущее недолго — от двух недель до шести .месяцев. Обычно встречаются в короткий влажный весенний период в пустыне или полупустыне. 235 Эфемероид — многолетнее травянистое растение, цветутцее рано весной. Летом надэе.мные побеги отмирают, сохраняются лить подземные .запасаюигие органы с почками возобновления — луковицы, клубни, корневииы- Ядро — важнейшая часть аукариотичсской клетки, регулируюпии) всю активность клетки, несет в себе наследственную информацию в макромолекулах ДНК. Яйцеклетка — женская половая клетка. Ярусность — пространственно<труктурное расч.’1енение толщи био-геоцено.за (экосистемы) на ярусы. Различают ярусы: в пространстве (надземные и подземные) и во времени (разновременное участие видов в жизнедеятельности сооб|цества). 236 Правильные ответы и утверждения Глава 1 § 5 |с. 22) Утверждения; 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 15. Ответы; 1 в, 26, Зв. Глава 2 § 9 |с. 34) Утверждения; 1, 2, 3, 6, 8, 10, 13, 15, 18. Ответы; 1в, 26. Глава 3 § 12 (с. 47) Утверждения; 1, 4, 5, 6, 12, 13. Ответы; 1а, 2г. § 15 (с. 56) Утверждения: 1, 3, 6, 7, 8, 10, 13, Ответы; 1в, 26, 36. § 17 (с. 62) Утверждения; 1, 4, 5, 6, 7, 8. § 19 (с. 69) Утверждения; 2, 4, 7, 8, 9. § 21 |с. 79) Утверждения; 2, 4, 5, 8, 10, 11. Глава 4 § 25 (с. 94) Утверждения: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 18, 20 §30 (с. 110) Утверждения: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10. §33 (с 121) Утверждения: 1, 3, 4, 5, 8, 10, 11, 13. §35 (с. 128) Ответы: 1в, 26. Глава 5 §38 (с. 139) Утверждения: 1, 2, 4, 7, 8, 9, 12. §40 (с. 147) Утверждения: 3, 4, 8, 9. Глава 6 §44 (с. 167) Утверждения; 2, 6, 7, 9, 10. Ответы: 16, 26, 36, 4г. §48 (с. 183) Утверждения; 1, 3, 5, 6, 9, 11, Глава 7 §51 (с. 193) Утверждения; 1, 4, 5, 7, 9, II. Ответы: 1в, 2а, 36. Глава 8 § 54 (с. 204) Утверждения: 1, 4, 6, 8, 9, 10, 12. Ответы: 16, 26, 36. Глава 9 § 55 |с. 209) Утверждения: 1, 4, 6, 8, 9, 10, 12. Ответы; 1 г, 26, 36. § 59 |с 222) ■ Утверждения: 1, 2. 5, 7, 10, 11, 12, 14. Ответы; 16, 2в. 237 Оглавление Как работать с учебником Введение. Наука о растениях — ботаника Глава 1. Общее знакомство с растениями § 1. Мир pan* ПИЙ 8 2. Разн(н>брал1с растений. Особенносгн внешнего строения р>астеиий 8 3. Растение — живой организм 8 4. Условия жилни растений 8 б. Четыре среды жизни на Земле Глава 2. Клеточное строение растений 8 б. Мнк|юскоп и л\т1а — приборы для изучения строения растений 8 7. Особенности растительной клетки 8 8. Жизнедеятельность клетки 8 9. Ткани р;)стений и их виды Глава 3. Органы цветковых растений § К). (1емя. Внешнее и вн)треннее строение семени 811. Условия прорастания семян 8 12. Значение се.мян 8 13. Корень. Внешнее и внлтрениее строение корня § 14. Рост корня § 15. Значение корней и их pa.iHoo6paiiie 8 16. Побег. Строение и значение побега 8 17. Развитие побетв из почек 8 18. Лист — часть побега. Внешнее и внутреннее строение листа 8 19. Значение листа в жизни растения 8 20. Стебель, его строение и значение §21. Видоизменения побегов 8 22. Цветок — генеративный орган, его строение и значение § 23. Цветение и опыление растений § 24. Плод. Разнообразие и значение плодов § 25. Раститс-чьный организм — живая система 3 4 11 16 19 22 27 29 32 .34 .38 43 47 50 53 56 60 62 65 69 74 79 83 88 91 94 238 Глава 4. Основные процессы жизнедеятельности растений § 26, Минсраилик" (почвенное) питание растений 97 § 27. Воздушное питание растений — (|ктнгинтсз 100 § 28. Космическая роль зеленых растений 10.8 § 29. Дыхание и обмен веществ растений 106 S Ж). Значение воды в жизнедеятельности растений 110 S 31. Размножение и оплодотворение у растений 114 S .32. Вегетативное рздмноженне растений 118 § .33. Испол1к1овапие вегетативного р>азмножен>1я человеком 121 § .34, Рост и развитие растительного организма 126 35. Зависимость роста и развития расгений от условий окружающей среды 128 Глава 5. Основные отделы царства растений § 36. Понятие о систематике растений 132 S 37. Водоросли и их значение 135 § .38. Мно1ч>оПра.тне 1м)ло|ЮСлей 139 § .39. Отдел Моховидные. (Xiiiuui характх'ристика и .И1ачение 1-14 40. Плауны. Хвощи. Папоротники 147 § 41. Отдел Голсхсменные 1.52 § 42. Отдел Покрытосеменные 156 43. Сл'мейстна класса Двудольные 161 § 44. Семейства класса Одиодолы1ыс 167 Глава 6. Историческое развитие растительного мира на Земле § 45. Понятие об зволизции растительного мира на ^1емле 173 § 46. Энс>лк>нмя высших растений 177 § 47. MHorocj6pa;Hic и происхождение культурных растений 180 48. Дары ("тарого и Новоп) Света 183 Глава 7. Царство Бактерии § 49. Бактерии — живые организмы 188 §50. Мнотобразие бактерий 190 §51. Значение бактерий в природе и в жи.тмн человека 193 Глава 8. Царство Грибы. Лишайники § 52. Царство Грибы. Общая характеристика 197 § 53. Многообразие и значение грибов 202 § 54. Лишайники. Общая характерисгика и значение 204 239 Глава 9. Природные сообщества § 55. Понятие о природном сообществе, би<згеоценозе и экосистеме 209 § 56. Приспособленность растений к совместной жизни в природном сообществе 21S § 57. Смена природных сообществ 216 § 58. Многообразие природных сообществ 219 § 59. Жизнь организмов в природе 222 Задания на лето 226 Словарь терминов 228 Правильные ответы и утверждения 2.Н7