Учебник Биология 6 класс Постникова часть 2

Национальный фонд подготовки кадров Проект «Информатизация системы образования» Постникова Е.А. Растения Учебник для 6 класса общеобразовательных учебных заведений (с электронным вариантом на компакт-диске) В двух частях Часть 2 Москва 2008 Издание подготовлено в рамках проекта «Информатизация системы образования», реализуемого Национальным фондом подготовки кадров по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации. Концепция учебников для малочисленной сельской школы разработана в лаборатории «Малочисленной сельской школы» под руководством Г.Ф. Суворовой. Материалы межпредметного характера также подготовлены сотрудниками лаборатории: Е.Г. Ивлиевой (математика-биология), К.Л. Лисовой (история-биология). Постникова Е.А. Биология. Растения: Учебник для 6 класса общеобразовательных учебных заведений (с электронным вариантом на компакт-диске). В 2 ч. Ч. 2. - М.: Федеральный центр НСО, 2008. - 168 с.: ил. Учебник входит в комплект, который создаётся для учащихся малочисленной сельской школы. Впервые в практике работы малочисленной школы ей адресуются учебники, выполненные в двух версиях: бумажной и электронной. Курс строится в соответствии с Государственным образовательным стандартом основного общего образования по биологии. Среди идей, положенных в основу представленного в учебнике курса, ведущее положение принадлежит двум: 1) взаимосвязи строения и функций на разных уровнях биологической организации растений, 2) практической востребованности биологических знаний. В учебник включены дополнительные справочные материалы, необходимые для полноценного освоения курса. © Постникова Е.А. 2007 © ГУ «Федеральный центр НСО», 2008 Как работать с учебником Дорогой шестиклассник! Представляем тебе новый учебник биологии, который выполнен на двух «носителях»: бумажном и электронном. Бумажный «носитель» - это хорошо знакомая тебе учебная книга (учебник). Другой «носитель» -компакт-диск - может быть прочитан лишь на экране компьютера. Обе части учебника построены по одному плану. То есть у обеих версий - одинаковое число и название рубрик параграфов, нумерация вопросов. Тебе, конечно уже известно, что знакомство с учебником начинается с внимательного просмотра оглавления и ознакомительного пролистывания. Остановимся кратко на характеристике тех рубрик, на которые делится содержание каждого параграфа учебника. Заглавие параграфа - это тема урока. Посмотрев на неё, попробуй представить, о чём будет идти речь. Рубрика «Познакомься с задачами урока» позволит понять, что конкретно требуется на уроке узнать и сделать. В ней обозначены задачи, которые должен решить не автор учебника, не учитель, а именно ты. Вернувшись к этой рубрике в конце урока, ты сможешь сам себя проконтролировать и решить, усвоил ли ты новый материал. «Повторение - мать учения», гласит старое правило. Рубрика «Повтори изученное ранее» предусматривает «наведение мостков» между тем, что уже узнано, и тем, что ещё только предстоит узнать на данном уроке. Рассматривай её не как контроль твоих знаний, а как помощь в усвоении нового. Название следующей рубрики урока - «Освой новый материал» - говорит само за себя. В ней представлен самый важный материал параграфа. Именно здесь: в учебных текстах, в вопросах и заданиях, в лабораторных работах - раскрывается тема урока и решаются все поставленные в начале задачи. Главное содержание любой науки сосредоточено в её терминах. Поэтому в процессе школьного освоения биологии работа с терминами требует отдельного внимания. Задания рубрики «Учись использовать биологические термины» помогают овладеть «языком предмета» от верного применения только что усвоенных на уроке терминов до правильного их произношения и написания. Работая с этой рубрикой, ты выясняешь какой материал не усвоен и уже начинаешь повторять и закреплять пройденное. Завершается изложение темы урока рубрикой «Подведение итогов и выводы». Итоги своей работы ты подводишь самостоятельно, возвращаясь к задачам урока и проверяя выполнение заданий электронной версии, а выводы мы с тобой делаем вместе. В выводах в краткой форме изложено основное содержание темы урока. Таков общий план построения двух версий учебника. Каковы же отличия бумажной и электронной частей? В электронном учебнике больше различных сведений, рисунков, фотографий, биологических опытов. С помощью электронного учебника можно углубить знания, полученные в работе с бумажным учебником. Для этого следует читать соответствующие рубрики и выполнять дополнительные задания. «Электронный» учебник придёт на помощь, если возникнут затруднения при выполнении заданий или ответах на вопросы: достаточно открыть это задание или вопрос в электронной версии. Возможно, там есть подсказка (ответ сверстника), помощь (объяснение, как поступить) или предлагается проверить себя (дан правильный ответ). Работа с «электронным» вариантом учебника требует специальных умений. Они приходят с опытом. Пользуясь «электронной» версией учебника, например, 3 можно работать с так называемым гипертекстом. Особенность гипертекста заключается в словах (они выделены специальным шрифтом или подчеркиванием), способных тут же открывать другие тексты, разъясняющие их смысл. Для того чтобы открыть этот новый текст, нужно навести курсор на соответствующее слово и нажать левую кнопку манипулятора «мышь». Этот новый текст может содержать и указания на ресурсы, которые есть в сети Интернет. Подробнее о работе с электронным учебником можно узнать в самом электронном учебнике (в разделе «Как работать с учебником»). Помимо содержания параграфов и оглавления в учебнике есть материал рубрик «Любопытные факты», «Практическая биология», словарь биологических терминов, математический справочник, исторический справочник, словарь латинских и греческих слов и частей слов и др. Работать с материалами учебника можно самостоятельно, а также в парах и группах. Занимаясь по учебнику вместе с товарищами, можно посоревноваться друг с другом: кто набрал большее число очков, кто узнал больше терминов или точнее их понимает и т.д. Выполнение проекта. Если ты хочешь научиться проводить исследовательскую работу, узнать больше, чем изложено в учебнике, научиться работать в коллективе - предлагаем тебе выполнить какой-либо проект. Что такое проект? Это небольшая исследовательская, почти научная работа по материалам и темам не изложенным полностью в школьных учебниках. Чтобы приступить к проекту, надо, во-первых, выбрать интересную тему и поставить цель работы. Важно сразу определить, в каком виде будут представлены результаты работы: в итоге проект предполагает представление конкретного материала и его обязательную защиту. Это может быть сообщение, доклад, ролевая игра (например, для научной конференции); стенд, альбом, собственноручно составленный определитель растений. Можно разработать маршрут экскурсии или провести и оформить опыт. Можно проводить наблюдения в природе и оформить дневник наблюдений. Идей множество. Во-вторых, надо определить, в каком составе проект будет выполняться. Конечно, всё можно сделать самому, но гораздо интереснее работать в группе, распределив работу по желанию и возможностям каждого: один собирает материал, другой оформляет, третий работает с Интернетом, четвёртый фотографирует. В-третьих, работа над проектом предполагает работу по плану. Надо сразу распределить обязанности в группе и указать, в какие сроки какая часть работы должна быть сделана. Товарищей подвести нельзя! В выборе темы, подборе материала, планировании вам всегда поможет учитель. Предлагаем несколько тем проектов, которые поможет выполнить наш учебник: * Великие биологи. * Математика в биологии. * История одного открытия. * Практические советы по растениеводству. * Растения и животные (например, по теме «Опыление» или «Распространение плодов и семян»). * Растения края. * Составление гербария. Растения луга, леса, поля, водоёма. * Сорные растения поля и огорода. * Как сорные растения конкурируют с культурными (приспособления к выживанию и распространению)? * Любопытные факты о растениях. 4 Ниже приведены обозначения, встречающиеся в бумажном учебнике: 1. 2. 3. и т. д. - вопросы и задания. * - трудные вопросы или задания. Термины - на эти слова необходимо обратить особое внимание. вопросы для устного ответа. вопросы и задания, предполагающие выполнение с помощью электрон- ного учебника. - вопросы и задания для письменного выполнения в рабочей тетради. - вопросы и задания для работы в паре и группе. и - задания, предполагающие выполнение лабораторных работ. Некоторые термины, встретившиеся в тексте: ВЕРСИЯ - вариант. ГИПЕРТЕКСТ - текст, содержащий переходы к другим текстам (ссылки). Гипертекст является удобным способом представления информации в электронном виде. ИНТЕРНЕТ (Internet) - всемирная компьютерная сеть, объединяющая миллионы компьютеров в единую информационную систему. КОМПАКТ-ДИСК - электронный носитель информации. МАНИПУЛЯТОР «МЫШЬ» - широко распространённое устройство, позволяющее управлять работой компьютера. 5 Глава 9. Разнообразие растений § 35. Систематика растений Познакомься с задачами урока Древняя и современная, сложная и простая, известная и неизвестная - всё это можно сказать о систематике - науке, с которой сегодня мы познакомимся ближе, а заодно узнаем и о системе растительного мира. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 @ Вспомни, что изучают такие на- уки, как систематика и морфология. © Какие ты знаешь царства живой природы? Что является основной единицей систематики? © Кого называют «отцом ботаники»? Что ты знаешь об этом учёном? Какого учёного считают основоположником систематики? Освой новый материал 1. Что изучает систематика растений Задание № 6 © Выясни, что изучает наука систе- матика. Разобраться в огромном разнообразии растений (около 350 тыс. видов) и уметь различать их, определяя лекарственные, съедобные и ядовитые, старался уже первобытный человек. Первые учёные, изучая строение растений, пытались распределить их по группам, дать им названия. Выделенные группы организмов с общими признаками располагали по системе, то есть классифицировали. Классификацией (распределением) растений по группам занимается наука систематика. Её основоположником считают шведского учёно- Любопытные факты из истории ботаники В распоряжении Линнея была только тридцатая часть известных ныне растений. Поэтому его система была искусственной - это понимал и сам её автор. Весь растительный мир Линней разделил на 24 класса, в зависимости от количества и расположения тычинок. Классы он делил на порядки по числу пестиков. Порядки делились на роды, а роды на виды. Именно Линней предложил давать каждому виду название, состоящее из двух слов. Первое из них обозначает род, а второе - вид. В настоящее время при классификации обращают внимание на вегетативные и на генеративные органы растения, причём строение органов размножения играет ведущую роль. Учёные-систематики описывают ныне существующие и вымершие растения, дают им названия, определяют их сходство и происхождение. Глава 9. Разнообразие растений 6 Царство Растения Отдел Отдел Отдел Отдел Отдел Отдел Отдел Отдел Отдел Зелёные Бурые Красные Мхи Плауны Хвощи Папоротники Голосеменные Цветковые водоросли # водоросли водоросли f V ' щ 1» го Карла Линнея. Во времена Линнея основной трудностью для учёных было определение признаков, по которым следует разделять растения и объединять их в группы. Рис. 35.2. Отделы царства Растения 2. Единицы систематики Задание № 7 Рис. 35.1. Карл Линней @ Рассмотри схему классификации растений. Определи, какие единицы систематики являются более крупными, а какие - более мелкими. Организмы каждого царства учёные распределяют на группы. Царство Растения подразделяют на 15-18 отделов. Отдел - самая крупная единица систематики растений. Растения, со строением которых мы уже познакомились, имеют общие признаки: они образуют цветки и плоды, имеют двойное оплодотворение, их семязачатки находятся в завязи, а семена - в плоде. На основании этих признаков они объединяются в отдел Цветковые, или Покрытосеменные. Однако растения одного отдела имеют признаки различия, на основе которых их распределяют в другие Царство Растения Отдел Цветковые Классы: Двудольные Однодольные Крестоцветные Розоцветные Мотыльковые Паслёновые Сложноцветные Рис. 35.3. Классификация растений § 35. Систематика растений 7 группы - классы. Так, отдел Цветковые делят на класс Однодольные и класс Двудольные. Классы - это крупные группы растений. Их по ряду признаков, в первую очередь по строению цветков и плодов, разделяют на порядки и семейства. В классе Двудольные, например, 325 семейств. Растения одного семейства различаются величиной, формой и цветом листьев и цветков, формой плодов, поэтому в каждом семействе выделяют более мелкие группы - роды. Каждый род состоит из видов. Каждое отдельное растение того или иного вида -это особь. Родство между растениями одного вида настолько близкое, что они способны скрещиваться друг с другом и давать потомство. Родство внутри рода - более далёкое, но более тесное, чем внутри семейства. И так далее. Рис. 35.4. Виды рода Клевер: 1 - клевер луговой, 2 - клевер ползучий Например, клевер луговой или красный с лиловыми цветками, клевер ползучий с ползучими побегами и белыми цветками и клевер шведский с цветками розового цвета являются видами рода Клевер (всего этот род насчитывает 300 видов). Вместе с родами Чина, Вика, Чечевица и другими он входит в семейство Мотыльковые (или бобовые), которые вместе со многими другими семействами образуют класс Двудольные. Учись использовать биологические термины Задания №№ 8-13 Начерти в тетради схему соподчинения единиц систематики от отдела до вида. Найди в тексте новые для тебя биологические термины. Выпиши их в словарик. @ Почему необходима классифика- ция растений? @ Почему учёные дают растениям названия на латинском языке? @ Что такое наука систематика? Чем занимаются учёные-систематики? @ По каким признакам растения от- носят к одному виду? Подведение итогов и выводы Многообразие растений удивительно велико и превышает 350 тыс. видов. Чтобы разобраться в этом многообразии, в ботанике разработана научная система растительного мира, которая также отражает связи и происхождение растений. Наука, которая занимается описанием растений, установлением сходства между ними, их классификацией называется систематикой растений. Царство Растения подразделяют на отделы, отделы - на классы, классы -на семейства, семейства - на роды, а роды - на виды. Вид - основная единица классификации, его название состоит из двух слов. Названия растений на латинском языке являются международными. Глава 9. Разнообразие растений 8 § 36. Отдел Зелёные водоросли Познакомься с задачами урока Если ты думаешь, что водоросли -это те растения, что обитают в воде, -это одновременно правильно и неправильно: далеко не все растения, живущие в водной среде, - водоросли, да и не все водоросли живут в морях, реках, озёрах. Наша задача - определить, какие растения следует называть водорослями, по каким признакам водоросли отличаются от других растений и какие из них относятся к отделу Зелёные водоросли. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 @ Вспомни, что такое генеративное и вегетативное размножение высших растений. Что такое гаметы? @ Вспомни, какие органы имеются у цветковых растений. @ Что такое растительные ткани? © Какие крупные систематические единицы ты знаешь? © Какие вещества поглощаются, а какие выделяются при фотосинтезе и при дыхании? Освой новый материал 1. Систематическое положение зелёных водорослей Царство Растения (Plantae) Отдел Зелёные водоросли (Chlorophyta) Рис. 36.1. Систематическое положение зелёных водорослей 2. Общая характеристика водорослей Задание № 6 © Прочитай текст о водорослях. По- чему их относят к низшим растениям? Водоросли - это сборная группа (свыше 30 тыс. видов), относятся они к нескольким отделам: Зелёные, Бурые, Красные, Диатомовые, Золотистые^ Представители отделов различаются не только окраской, но и строением. Они имеют ряд общих признаков, что позволяет изучать их одновременно. Среди водорослей есть одноклеточные организмы, а есть и многоклеточные. Но их внешний вид обманчив. Все водоросли имеют относительно простое строение: у них не бывает корней, стеблей, листьев, то есть они не имеют настоящих вегетативных органов. Их тело называют слоевищем. Более того, у большинства водорослей все клетки, образующие слоевище, имеют сходное строение и выполняют сразу все функции (фотосинтез, поглощение, проведение и выделение веществ), следовательно, они не имеют тканей. Поэтому водоросли относят к низшим растениям. Задание № 7 © Прочитай о строении клеток водо- рослей. Запомни общие для всех водорослей признаки. Все водоросли фотосинтезируют. Кроме хлорофилла они имеют и другие пигменты, придающие им разную окраску, - от зелёной и жёлтой до красной и бурой. Они расположены в хроматофоре (от греч. chromatos - цвет, краска и phoros - несущий). В хроматофоре в процессе фотосинтеза образуется сахар, а из него - крахмал. Клетки водорослей окружены прозрачной оболочкой, через которую про- § 36. Отдел Зелёные водоросли 9 исходит обмен веществ со средой. Они имеют одно или несколько ядер (часто с хорошо видным ядрышком), вакуоль, один или несколько хроматофоров. 3. Одноклеточные зелёные водоросли Задание № 8 © Почему вода в озёрах, прудах, ре- ках бывает зелёного цвета? Рис. 36.2. Хлорелла Хлорелла - размер этого одноклеточного организма не превышает 15 мкм. Её можно найти и на стволах деревьев, и в почве, и в пресных водоёмах, и в составе лишайников. Размножается хлорелла бесполым путём - спорами. В одной материнской клетке образуется от 4 до 32 спор. При благоприятных условиях хлорелла размножается очень быстро. Важно, что эта маленькая водоросль способна гораздо эффективнее высших растений использовать солнечную энергию (12% вместо 2%). Она выделяет много кис- лорода и образует значительную органическую массу. Эту способность хлореллы используют на космических кораблях и подводных лодках. Её применяют и для приготовления кормов сельскохозяйственным животным. В природе хлорелла насыщает кислородом воду водоёмов, служит пищей мелким животным, которые, в свою очередь, являются питанием более крупных животных. Она имеет ещё одну удивительную для растительного организма способность - при недостатке света поглощать из окружающей среды готовые органические вещества. Хлорелла способствует очищению водоёмов, а человек использует эту способность в очистке сточных вод. Рис. 36.3. Хлорококк Хлорококк. Водоросли этого рода образуют зелёный налёт на скалах, почве, коре деревьев, вызывают «цветение воды», также входят в состав ли- Любопытные факты о растениях Известно много случаев, когда водоросли вызывают цветение снега и льда. Окраска снега при этом может быть зелёной, жёлтой, голубой, бурой и даже чёрной - в зависимости от преобладания в нём тех или иных водорослей. На Кавказе в окрашенном снеге было обнаружено 45 видов водорослей, которые относились к разным отделам - Зелёным, Диатомовым и даже один вид - к Красным. Чаще всего цветение снега вызывают зелёные водоросли рода Хламидомонада. Это свидетельствует об их широкой приспособленности к условиям обитания. 10 Глава 9. Разнообразие растений шайников. Клетки их крупнее, чем у хлореллы, покрытые более прочной оболочкой. Споры имеют жгутики, которые называют зооспорами. Задания №№ 9-10 Посмотрите слайд-фильм в элект- ронном учебнике. Изучите строение и размножение хламидомонады. Рис. 36.4. Хламидомонада: 1 - светочувствительный глазок, 2 - цитоплазма, 3 - пульсирующие вакуоли, 4 - жгутики, 5 - ядро, 6 - хроматофор, 7 - оболочка Хламидомонада (от лат. chlamydis -плащ и греч. мonados - единица, неделимое). В отличие от хлорококка и хлореллы обитает только в воде, зато её можно обнаружить в любом пресном водоёме, начиная с луж. Она также вызывает «цветение воды». Если зачерпнуть из любого водоёма такую воду и рассмотреть её под микроскопом, то можно увидеть всех персонажей нашего параграфа. Как же отличить хламидомонаду? По двум жгутикам и светочувствительному глазку, расположенных на передней части клетки. Там же находятся пульсирующие вакуоли, которые служат для выделения избытка воды. Под микроскопом видно как эта водоросль активно передвигается, причём в сторону света. Рис. 36.5. Бесполое размножение хламидомонады: 1 - взрослая хламидомонада, 2 - деление на две клетки, 3 - деление на четыре клетки, 4 - образование зооспор, 5 - выход молодых особей хламидомонады Летом, при благоприятных условиях, она быстро размножается с помощью двужгутиковых зооспор - бесполым размножением. Из одной клетки образуется 4 споры. При разрыве оболочки материнской клетки они выплывают в воду. Рис. 36.6. Половое размножение хламидомонады: 1 - взрослая хламидомонада, 2 - образование гамет, 3 - сближение гамет, 4 - слияние гамет, 5 - зигота, 6 - зигота, покрытая плотной оболочкой, 7 - прорастание зиготы и выход молодых особей хламидомонады При похолодании, при пересыхании водоёмов у хламидомонады образуются двужгутиковые половые клетки -гаметы. Они сливаются попарно, образуя зиготу. Зигота покрывается плотной оболочкой и пережидает неблагоприятные (зимние) условия. Весной § 36. Отдел Зелёные водоросли 11 зигота два раза делится, и образуются 4 клетки - молодые особи выходят из материнской оболочки и начинают самостоятельное существование - это половое размножение. Хламидомонада живёт не только за счёт фотосинтеза, она способна, как и другие одноклеточные водоросли, поглощать готовые органические вещества всей поверхностью клетки. Поэтому её также используют в очистных сооружениях. 4. Многоклеточные зелёные водоросли Задания №№ 11-12 Посмотрите слайд-фильмы в элек- тронном учебнике. Изучите строение и размножение многоклеточных зелёных водорослей. Рассмотрите рисунки многоклеточных зелёных водорослей. Рис. 36.8. Улотрикс (слева) и спирогира (справа): 1 - оболочка, 2 - ядро, 3 - хроматофор, 4 - цитоплазма Эти водоросли можно увидеть не только под микроскопом. Их скопления легко заметить в пресных (реже -солёных) водоёмах. Как и одноклеточные водоросли они поглощают из воды растворённые минеральные соли и углекислый газ и используют их для образования органических веществ в процессе фотосинтеза. Все клетки дышат растворённым в воде кислородом. В каждой клетке есть ядро, хроматофор разной формы, крупная вакуоль. Рис. 36.9. Бесполое (А) и половое (Б) размножение улотрикса: 1 - улотрикс; 2 - зооспоры в клетке нити; 3 - четырёхжгутиковая зооспора; 4 - зооспора без жгутиков; 5, 12 - прорастание нити; 6, 13 - новая нить улотрикса; 7 - гаметы в клетке нити; 8 - сближение двухжгутиковых гамет; 9 - слияние гамет; 10 - зигота; 11 - выход новых клеток из зиготы Любопытные факты о растениях К отделу зелёных водорослей относятся и некоторые колониальные формы - вольвокс, эудорина, пандорина. Отдельные их клетки построены по типу хламидомонады, но при размножении клетки не расходятся, а срастаются своими оболочками или остаются соединёнными общей слизью. Рис. 36.7. Вольвокс Они широко распространены в стоячих водоёмах, где также вызывают цветение воды. Наиболее высокоорганизован вольвокс. В его колонии уже наблюдается некоторая специализация клеток. 12 Глава 9. Разнообразие растений Улотрикс можно часто видеть в проточной пресной воде: его шелковистые ярко-зелёные нити прикрепляются к камням, корягам. Улотрикс - нитчатая водоросль. Все его клетки, кроме бесцветной клиновидной клетки, нить которой прикрепляется к субстрату, похожи друг на друга. Клетки делятся, и нить улот-рикса растёт. Хроматофор имеет вид незамкнутого кольца. Эта водоросль размножается бесполым путём с образованием 2-4 зооспор в благоприятных условиях и половым, с образованием гамет и зиготы в неблагоприятных условиях. Рис. 36.10. Половой процесс спирогиры: 1 - зигота, 2 - образование зигот Спирогира живёт в стоячих или медленно текущих водоёмах. Её видели все -это тёмно-зелёные скользкие и очень тонкие нити, скопления которых образуют тину. Эта нитчатая водоросль по- лучила своё название от спиралевидного хроматофора. Растёт она, как и улотрикс, - за счёт деления клеток. А вот размножается спирогира или вегетативно, или половым путём. При вегетативном размножении нить спирогиры разрывается на кусочки, каждый из которых даёт начало новому организму. При половом процессе участки параллельно расположенных нитей обволакиваются слизью. Клетки образуют выросты, которыми соединяются две нити. Соприкасающиеся оболочки клеток растворяются, содержимое одной клетки перетекает в другую. Здесь образуется зигота. После периода покоя из зиготы образуется новая спирогира. Рис. 36.11. Кладофора: 1 - веточка кладофоры, 2 - зооспоры, 3 - сетчатый хроматофор Практическая биология Существование водорослей в почве так же обычно, как их обитание в водоёмах. Только из отдела зелёных водорослей в почве обитает 473 вида. Здесь же можно встретить Жёлто-зелёные водоросли и Диатомовые. Их роль в почвообразовании и в жизни других организмов велика. Они являются пионерами почвообразования - появления гумуса на песках и горных породах. В сформированных почвах они являются накопителями органического вещества (600 кг на га). Они прямо или косвенно участвуют в накоплении почвой азота. Водоросли часто служат промежуточным этапом при поглощении корнями растений минеральных солей. Они влияют и на структуру почвы - их слизистые выделения способствуют склеиванию почвы в комочки. Кроме того, нитчатые водоросли оплетают частицы почвы и механически их скрепляют. Подсчитано, что общая длина нитчатых водорослей на 1 см2 может составлять несколько десятков метров. Водорослями или их выделениями питаются почвенные животные. Учёные определили, что одна особь животного (энхитреида) съедает за сутки 320 тыс. клеток хлореллы. § 36. Отдел Зелёные водоросли 13 Кладофора - обычная нитчатая водоросль пресных водоёмов, хотя может встречаться в морях. Её ветвящиеся нити некоторое время растут, прикрепившись к субстрату. Затем отрываются и свободно плавают в виде плотных шарообразных скоплений. Хроматофор похож на сетчатый цилиндр. Клетки этой водоросли содержат много ядер, что никогда не встречается у высших растений. Размножается она половым и бесполым путём. Интересно, что её споры и гаметы похожи на споры и гаметы хламидомонады. 5. Значение водорослей Задание № 13 Задание № 14 © Определи положительную и отри- цательную роль зелёных водорослей в природе. Зелёные водоросли играют важную роль в природе, обогащая водную среду кислородом, очищая водоёмы от органических загрязнений, являясь начальным звеном в цепи питания, так как служат пищей многим животным. Рис. 36.12. Значение зелёных водорослей в природе Однако при чрезмерном размножении могут принести вред: в нитях многоклеточных водорослей запутываются и гибнут мальки рыб, водоросли препятствуют процессу фотосинтеза, селясь на высших водных растениях. При быстром размножении и последующей гибели водорослей в водоёмах значительно снижается концентрация кислорода, что также может привести к гибели рыб. Выполни лабораторную работу «Изучение строения зелёных нитчатых водорослей». Лабораторная работа «Изучение строения зелёных нитчатых водорослей» Оборудование: живые или гербаризированные экземпляры водорослей (можно взять зелёный налёт с коры дерева или цветочного горшка) и цветкового растения элодеи, микропрепарат «спирогира», лупы, микроскопы, предметные и покровные стёкла, вода, пипетка, препаровальные иглы. Ход работы: 1. Рассмотри живые или гербаризированные экземпляры водорослей невоо-ружённ^хм глазом и под лупой. Опиши их внешний вид. Определи, какие нитчатые водоросли т^1 изучаешь. Запиши. 2. Рассмотри живые или гербаризированные экземпляры водорослей и цветкового растения элодеи. Сравни. Запиши, чем водоросли отличаются от цветковых растений. 3. Рассмотри микропрепарат «спирогира» под микроскопом при увеличении 56 раз. Найди клетки, определи, как они соединяются. Зарисуй в тетради. 4. Рассмотри одну клетку спирогиры. Найди оболочку, цитоплазму, ядро, хроматофор, вакуоль. Зарисуй в тетрадь и подпиши. Учись использовать биологические термины Задания №№ 15-24 © У зелёных водорослей встречает- ся вегетативное, бесполое и половое размножение. Приведи примеры. © Почему водоросли относят к низ- шим растениям? © Где в природе встречаются зелёные водоросли? © Как питаются зелёные водоросли? 14 Глава 9. Разнообразие растений |©| Почему многие зелёные водоросли (назови их) можно использовать в очистных сооружениях? © Какую водоросль можно назвать «космонавтом»? Почему? © Что общего и различного у одноклеточных и многоклеточных зелёных водорослей? ^ В этом параграфе ты встретил много биологических терминов. Какие из них тебе уже знакомы? Назови, дай им определение. Какие из них ты встретил впервые? Запиши эти термины в словарик. ^ Выпиши те термины, которые являются сложными словами. Например, «фотосинтез»: - От каких слов произошёл этот термин? - Что они обозначают? - Каков смысл всего термина? Проанализируй по этому же плану остальные термины. 1^1 Начерти в тетради таблицу. Внеси в неё сведения о зелёных водорослях: Отдел/род Зелёные водоросли Род Хлорелла Особенности строения Бесполое размножение Половое размножение Место обитания Значение в природе и жизни человека Подведение итогов и выводы Водоросли - сборная группа организмов, которые в отличие от других растений не имеют вегетативных органов: корней и побегов. Поэтому их относят к низшим растениям. Их клетки имеют оболочку, цитоплазму, одно или несколько ядер. В их клетках содержатся хроматофоры с пигментами. Поглощение и выделение веществ происходит всей поверхностью клетки. Зелёные водоросли - один из отделов растений, включающий одноклеточные и многоклеточные организмы. Все зелёные водоросли способны к фотосинтезу, однако часто используют и готовые органические вещества. Размножаются бесполым и половым путём. Многоклеточные могут размножаться и вегетативно. Играют важную роль в природе, обогащая водную среду кислородом, очищая водоёмы от органических загрязнений, являясь начальным звеном в цепи питания. § 37. Отдел Бурые водоросли и отдел Красные водоросли Познакомься с задачами урока В морях обитают зелёные, бурые и красные водоросли. Но если для зелёных водорослей обычной средой являются пресные водоёмы, то абсолютное большинство бурых и красных образуют настоящие леса и заросли именно в солёной воде. Живут они и в зоне приливов-отливов, где подолгу остаются без воды и переживают удары волн, и на доволь- но значительной глубине, куда почти не проникают солнечные лучи. Какое строение должны иметь такие организмы? Какую роль в природе они играют? Повтори изученное ранее Задания №№ 1-6 © Вспомни особенности строения клетки зелёных водорослей. § 37. Отдел Бурые водоросли и отдел Красные водоросли 15 © Почему водоросли не относятся к высшим растениям? Какими способами могут размно- жаться зелёные водоросли? © Где живут зелёные водоросли? Ка- ково их значение в природе? Какими способами питаются зелёные водоросли? Какую функцию выполняют ситовидные трубки у высших растений? Освой новый материал 1. Систематическое положение водорослей Царство Растения (Plantae) Отдел Отдел Бурые водоросли Красные водоросли (Phaeophyta) (Rhodophyta) Рис. 37.1. Систематическое положение бурых и красных водорослей Задание № 7 © Прочитай текст. Какие пигменты содержат бурые и красные водоросли? Где они обитают? Бурые и красные водоросли помимо хлорофилла содержат ряд других пигментов (каротины, ксантофиллы), сочетание которых придаёт им разнообразную окраску, от зелёной до оливковой и бурой. В красных водорослях содержатся также красные и синие пигменты, окрашивающие их в ещё более широкую гамму цветов. Бурые водоросли, как и зелёные, образуют заросли на глубине не больше 20 м, а вот красные свободно растут и на глубине 40 м. Единичные бурые и красные водоросли встречаются даже на глубине 200 м (рекорд - 268 м). Вода при этом должна быть прозрачной, а субстрат - скалистым. Среди красных есть просто устроенные одноклеточные и колониальные формы. Они могут жить и в пресных водоёмах (предпочитают холодные, чистые воды), часто образуют красноватый слизистый налёт по краям луж. Один вид живёт даже на льду. А вот бурые - только многоклеточные морские организмы. 2. Бурые водоросли Задание № 8 Посмотри слайд-фильм в элект- ронном учебнике. Прочитай текст. Изучи строение бурых водорослей. Выясни, что такое ризоиды. Рассмотри рисунки бурых водорослей. Опиши форму их слоевища. Среди бурых водорослей нет одноклеточных форм. Все они - многоклеточные, часто достигающие огромных размеров (макроцистис грушевидный -до 60 м). Они образуют столь мощные заросли, что моряки называют их «жи- Любопытные факты о растениях Известно, что белый солнечный свет состоит из спектра цветов от фиолетового до красного. Каждый пигмент «настроен» на определённые лучи спектра. Например, хлорофилл улавливает красные лучи. Но сквозь толщу воды проникают только лучи зелёного, синего, фиолетового цвета. Следовательно, у глубоководных растений ведущую роль в фотосинтезе будет играть не хлорофилл, а красные и фиолетовые пигменты. Поэтому на морской глубине живут именно бурые и красные водоросли. 16 Глава 9. Разнообразие растений выми преградами »: они мешают продвижению даже довольно крупных судов. Рис. 37.2. Бурые водоросли: 1 - ламинария сахаристая, 2 - сакхохиза луковичная, 3 - саргассум смешанный Клетки бурых водорослей содержат по одному ядру и несколько мелких хроматофоров. Их оболочки снаружи покрыты слизью, которая защищает тело от удара волн, а также способствуют сохранению влаги в организме. Ведь водоросли, живущие в зоне прилива, часто надолго остаются на воздухе. В наших северных и дальневосточных морях широко распространена ламинария (её же называют «морской капустой»). Живёт она на сравнительно небольшой глубине, куда проникает достаточно солнечного света. Её тело -слоевище, длиной до 5 м, прикрепляется к субстрату выростами - ризоидами (от греч. rhiza - корень и eidos - вид). Служат они лишь для прикрепления. Основная часть слоевища ламинарии -однолетняя, а ризоиды и отходящий от них «стволик» - многолетние. Вода всасывается всей поверхностью тела. Внутреннее строение ламинарии сложнее, чем у других водорослей -у неё образуются даже ситовидные клетки, похожие на ситовидные трубки высших растений. Обычными водорослями приливной зоны северного полушария являются фукусы. Их кустистое слоевище сильно рассечено и содержит специальные вместилища, заполненные воздухом. Они позволяют фукусу держаться в воде вертикально. Самые сложные по строению водоросли - саргассумы. Внешне они очень напоминают высшие растения со стеблями, листьями и плодами. 3. Красные водоросли (багрянки) Задание № 9 Посмотри слайд-фильм в элект- ронном учебнике. Прочитай текст. Какие формы имеет тело красных водорослей, какую окраску? Рис. 37.3. Красные водоросли: 1 - филлофора жилковатая, 2 - анфельция складчатая, 3 - порфира лопастная Это очень древняя группа водорослей. Поэтому они имеют некоторые отличия от других, более «молодых» Любопытные факты о растениях Бурые водоросли могут размножаться вегетативно. С помощью двужгутиковых спор -бесполым путём. Из спор вырастают особи, на которых образуются половые клетки - гаметы. После оплодотворения зигота даёт начало водоросли, на которой будут образовываться споры. Следовательно, для бурых водорослей свойственно чередование двух поколений - полового и бесполого. § 37. Отдел Бурые водоросли и отдел Красные водоросли 17 отделов. По длине красные водоросли уступают бурым (не более 2 м). Сочетание разных пигментов багрянок придаёт им окраску от ярко-красной до голубоватой и жёлтой. Размножение красных водорослей (бесполое и половое) - процесс более сложный и многообразный, чем у других отделов. Багрянки удивительно приспособились к жизни в прибрежной зоне. Здесь они промываются не только морской, но и пресной водой, промерзают зимой, высыхают во время отлива. Но наступает прилив, и они оживают. Именно багрянки могут выжить на скалах, где постоянно действует прибой. Слоевище багрянок растёт много лет и имеет самые разные формы: пластинчатые, кустистые, нитевидные. Наиболее известна морская водоросль порфира. Размножается она только половым путём. 4. Значение водорослей Задание № 10 Посмотрите и обсудите слайд- © фильм о значении водорослей в электронном учебнике. Сравните с текстом бумажного учебника. Значение водорослей в природе велико. Они поглощают солнечные лучи, проникающие на значительную глубину, и образуют органические вещества. При этом в воду выделяется кислород, а из воды поглощается углекислый газ. Бурые водоросли - один из основных источников органического вещества в прибрежной зоне. Их биомасса может достигать десятков килограммов на квадратный метр. Зарос- ли бурых водорослей служат укрытием, местом размножения и питания прибрежных животных. Они же создают условия для поселения других, более мелких водорослей. Чарлз Дарвин писал о макроцистисе грушевидном, который занимает то же положение в южных морях, что и ламинария в северных: «Эти огромные подводные леса я могу сравнить только с наземными лесами тропических областей. И всё-таки, если бы в какой-нибудь стране уничтожить лес, то не думаю, чтобы при этом погибло хотя бы приблизительно такое количество видов животных, как с уничтожением этой водоросли». Рис. 37.4. Макроцистис грушевидный Человек широко использует водоросли. В медицине - раньше только для получения йода, а сейчас - при изготовлении заменителей крови, препаратов, способствующих выведению радиоактивных веществ из организма, в хирургии. Жители Японии и Дальнего Востока издавна используют в пищу ламинарию. Однако ещё большее значение приобрели сегодня эти водоросли в промышленности. Любопытные факты о растениях Хотя багрянки забираются в океан глубже многих других водорослей, самые густые заросли они образуют на глубине 20-40 м. Обильно они развиваются и на поверхности моря, и в зоне приливов. Здесь они попадают под сильное освещение. И^ их цвет меняется. Появляются бурые, жёлтые, зелёные тона. Это связано с увеличением в составе водоросли хлорофилла под воздействием солнечных лучей. Однако этот процесс обратим. Даже сухие водоросли в гербарии при отсутствии света меняют окраску. 18 Глава 9. Разнообразие растений Из водорослей получают химические вещества, необходимые при изготовлении таблеток, диабетических продуктов; в производстве пластмасс, синтетических волокон, смол, красок, бумаги, взрывчатых веществ. Добавление их небольшого количества повышает качество долгохранящихся продуктов (консервов, мороженого, соков). Бурые водоросли используют в животноводстве и растениеводстве. Бурые водоросли содержат йод и другие микроэлементы, поэтому из них приготовляют кормовую муку - добавку в корм для сельскохозяйственных животных. Благодаря этому сокращается падёж скота, повышается продуктивность, в молоке и яйцах увеличивается содержание йода. Порфиру можно использовать в пищу. В Японии её специально разводят. Красные водоросли идут на получение агар-агара. Его добавляют в хлеб, чтобы тот не черствел, из него изготовляют пастилу, желе, мармелад. Агар-агар - лучшая среда для выращивания микроорганизмов. Из агара делают капсулы и таблетки с антибиотиками, витаминами. Из красных водорослей получают йод. Из багрянок вместе с другими водорослями производят муку, которая идёт на корм скоту и как удобрение. Красные водоросли растут во всех морях Мирового океана, но особенно значительна их роль в тропиках, где они превосходят по численности бурые и зелёные водоросли. В жизни моря они играют роль, аналогичную бурым и зелёным. Кроме многоклеточных, довольно крупных водорослей, в Мировом океане обитает огромное количество микроскопических водорослей. Вместе со спорами многоклеточных водорослей они образуют фитопланктон (от греч. phyton - растение и plankton - блуждающий). Он населяет поверхностные, хорошо освещённые слои воды. Это основной производитель органических веществ, начальное звено большинства пищевых цепей в водоёме. Рис. 37.5. Фитопланктон Суммарная масса фитопланктона в Мировом океане в 10 раз больше массы всего животного населения океана. В пресных водоёмах место красных водорослей и спор бурых в фитопланктоне занимают зелёные водоросли. Учись использовать биологические термины Задания №№ 11-17 В этом параграфе ты встретил мно- го биологических терминов. Какие из них использовались при изучении зелёных водорослей? Какие из них ты узнал впервые? Назови, дай им определение. Запиши эти термины в словарь. Выпиши те термины, которые яв- ляются сложными словами. От каких слов произошёл термин? Что они обозначают? Каков смысл всего термина? @ Как водоросли приспособлены к жизни в прибрежной полосе? @ Почему бурые и особенно красные водоросли могут поглощать солнечные лучи даже на значительной глубине? © Как используют водоросли в меди- цине? В сельском хозяйстве? В пищевой промышленности? © Какова роль бурых и красных во- дорослей в природе? © Внеси сведения о бурых и красных водорослях в таблицу (см. стр. 15), сделай вывод по каждой колонке. § 37. Отдел Бурые водоросли и отдел Красные водоросли 19 Подведение итогов и выводы Большинство красных и все бурые водоросли - многоклеточные организмы, устроенные более сложно, чем зелёные, хотя и они не имеют специализированных органов высших растений. Пигменты бурых и красных водорослей способны улавливать солнечный свет на большей глубине, в отличие от хлорофилл зелёных водорослей. Все водоросли - одни из древнейших организмов, прекрасно приспособленные к условиям существования: будь то глубины океана или зона прилива. Их роль в природе - одна из ведущих, так как они являются источником кислорода, органического вещества и энергии для всего живого мира. Водоросли широко используются человеком в медицине, сельском хозяйстве, промышленности. § 38. Отдел Мхи. Общая характеристика Познакомься с задачами урока Мхи - одни из наиболее просто устроенных высших растений. Тебе предстоит узнать их строение. Мхи предпочитают места с повышенной влажностью, но они есть и в водоёмах, и в степях, а один вид - в пустыне. Причём растут мхи густыми дернинками, а не отдельными растеньицами. Тебе предстоит выяснить, почему они предпочитают влажные места обитания и растут «зарослями». Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 © Вспомни особенности строения бу- рых и красных водорослей. © Какие зелёные водоросли называ- ют нитчатыми? © Какими способами размножаются водоросли? © Вспомни или посмотри в словаре, что такое споры, гаметы, зигота, однодомные и двудомные растения? Освой новый материал 1. Общая характеристика мхов Задание № 5 Прочитай текст, рассмотри рисунки и докажи, что мхи - высшие растения. Царство Растения (Plantae) Отдел Мхи (Bryophyta) Рис. 38.1. Систематическое положение мхов Рис. 38.2. Разнообразие мхов: 1 - кукушкин лён (а - лист, б - коробочка), 2 - маршанция многообразная, 3 - мний волнистый, 4 - сфагнум магелланский. 20 Глава 9. Разнообразие растений Всего в мире насчитывается до 25 тыс. видов мхов. А это значит, что по количеству видов они занимают второе место после цветковых растений. Это очень древняя группа в царстве Растения. Почти все мхи - многолетние растения. Самые «гигантские» из современных мхов едва достигают 60 см в высоту. Тело некоторых мхов представляет собой слоевище. Но у большинства оно расчленено на стебли и листья. Другими словами, мхи имеют побеги. У многих мхов на нижней части стебля есть одноклеточные выросты, выполняющие функции корня: всасывание воды и закрепление в почве. Их называют ризоидами. У мхов имеются специальные многоклеточные органы (у водорослей таких органов нет), в которых образуются споры и гаметы. 2. Размножение мхов Задание № 6 © Прочитай о том, как размножают- ся мхи. Узнай, что такое «чередование поколений». Мхи размножаются бесполым и половым путём. При бесполом размножении возникает огромное количество мельчайших спор. Из проросшей споры образуется тонкая зелёная нить, похожая на разветвлённую нитчатую водоросль. На ней появляются почки, из которых вырастают мужские или женские побеги. Среди мхов есть как двудомные, так и однодомные растения: у одних видов мужские и женские побеги появляются на одном растении, у других видов - на разных. На мужских побегах развиваются мужские подвижные гаметы - сперматозоиды, а на женских - яйцеклетки. Оплодотворение может произойти только в воде, в которой передвигаются сперматозоиды. При слиянии мужской и женской гамет (половое размножение) образуется зигота. Находится она на верхушке женского побега. Из зиготы вырастает коробочка на длинной ножке. Коробочка закрыта крышечкой и покрыта колпачком. В коробочке развиваются споры. Они очень мелкие и лёгкие, поэтому могут далеко разноситься даже при отсутствии ветра, при простом раскачивании коробочки на ножке. В одной коробочке может образоваться до 50 млн. спор. В сухую погоду колпачок и крышечка опадают и споры рассыпаются. Попав во влажную почву, споры прорастают. Цикл завершается. Произошло чередование двух поколений: из споры развились зелёные растения, на которых образовались гаметы, - это половое поколение, или гаметофит. Из зиготы образовалась коробочка на длинной ножке, в которой сформиро- Рис. 38.3. Размножение и развитие мха: 1 - рассеивание спор; 2 - прорастание споры; 3 - развитие предростка (тонкого нитевидного образования); 4 - образование из почек предростка облиственных побегов (гаметофитов); 5, 7 - мужское растение; 6, 8 - женское растение; 9 - оплодотворение сперматозоидом (а) яйцеклетки (б); 10 - развитие спороносной коробочки (спорофита) на родительском растении § 38. Отдел Мхи. Общая характеристика 21 вались споры, - это бесполое поколение, или спорофит. 3. Зелёные листостебельные мхи. Кукушкин лён Зелёный мох кукушкин лён - относительно небольшое многолетнее растение до 20 см в высоту. У кукушкина льна прямостоячий, неветвящийся стебель. Он густо покрыт узкими листьями. На нижней части стебля есть нитевидные выросты - ризоиды. Они всасывают воду и укрепляют мох в почве. Но стоит заметить, что удерживаются побеги мха вертикально благодаря тому, что растут плотными группами и побеги поддерживают друг друга. У мха ещё нет механической ткани. Однако уже есть фотосинтезирующая, обеспечивающая воздушное питание, и водопроводящая, по которой переносятся продукты фотосинтеза. Ткани имеют очень простое строение. Кукушкин лён - двудомное растение. Этот мох плотным слоем покрывает почву, что способствует накоплению влаги, а в результате и возникновению болот. Задания №№ 7-8 Посмотри слайд-фильм в элект- ронном учебнике. Выясни, почему кукушкин лён можно назвать двудомным растением. Исследуй рисунки коробочки ку- кушкина льна в электронном учебнике. 4. Сфагновые мхи В России известно около 350 видов сфагновых мхов. Растут они преимущественно на болотах. У сфагнума есть ветвистый стебель, мелкие листья из одного слоя клеток и нет ризоидов. Воду и питательные вещества сфагнум впитывает всей поверхностью тела. Лист сфагнума состоит из одного слоя клеток двух типов. Под микроскопом хорошо видно, что зелёные с хлоропластами клетки образуют как бы сплошную сеть. Между ними находятся прозрачные крупные клетки с утолщениями. Эти клетки мёртвые. Их цитоплазма разрушена и сохранились только пористые оболочки. Такое строение позволяет этим клеткам выполнять важную функцию: впитывать и сохранять воду. А высокая способность впитывать воду даёт возможность сфагнуму легко переживать засушливый период, быстро заселять новые территории. Так как сфагнум, как и кукушкин лён, образует плотный покров и сохраняет влагу, он вызывает заболачивание почвы и угнетает другую растительность. Рис. 38.4. Часть листа сфагнума под микроскопом: 1 - живые хлорофиллоносные клетки, 2 - мёртвые водоносные клетки Каждый год стебли сфагнума нарастают вверх на 2-5 см. Одновременно нижние участки стеблей отмирают. Но они не перегнивают, а постепенно превращаются в торф. Образование не пе- Любопытные факты о растениях Для мхов важно то, что они растут густыми дернинками во влажной среде. Только эти условия (влага и близко расположенные друг к другу мужские и женские побеги) обеспечивают оплодотворение. 22 Глава 9. Разнообразие растений регноя, а именно торфа происходит из-за переувлажнения среды и недостатка кислорода. Кроме того, сфагнум, как и другие мхи, создаёт кислую среду, да ещё и обладает бактерицидными свойствами, что препятствует развитию бактерий и грибов, образующих перегной. Сфагнум может разрастаться на поверхности воды, образуя сплавины или зыбуны. Задания №№ 9-11 Посмотри слайд-фильм. Изучи строение листа сфагнума. Посмотри слайд-фильм. Выпиши в тетрадь этапы жизненного цикла сфагнума. Выполни лабораторную работу «Изучение внешнего строения мхов» 2. На верхушке стебля найди коробочку. Изучи её строение. Препаровальной иглой сними колпачок, рассмотри коробочку и крышечку. 3. Под лупой рассмотри микропрепарат «Спорангий кукушкина льна». Внутри коробочки найди споры. 4. Отдели препаровальной иглой один лист мха сфагнума. Положи его в каплю воды на предметное стекло. Расправь иголочкой и закрой покровным стеклом. 5. Рассмотри строение листа сфагнума под микроскопом при увеличении в 300 раз. Найди живые (с хлоропластами) и мёртвые клетки. Сравни с рисунком в учебнике. Вспомни, какие функции выполняют эти клетки. Лабораторная работа «Изучение внешнего строения мхов» Оборудование: живые или гербаризированные экземпляры кукушкина льна и сфагнума, микропрепарат «Спорангий кукушкина льна», лупы, микроскопы, предметные и покровные стёкла, вода, пипетка, препаровальные иглы. Ход работы: 1. Рассмотри растение зелёный мох кукушкин лён. Найди стебель, листья. На нижней части стебля найди тонкие бурые выросты - ризоиды. Рассмотри мох сфагнум. Сравни со строением кукушкина льна. Что общего, и какие различия ты заметил? Запиши в тетрадь. 5. Значение мхов Задание № 12 © Рассмотри схему. Прочитай текст о значении мхов. О каких направлениях использования торфа нет сведений в схеме? в тексте? Наша страна занимает первое место в мире по запасам торфа. Торф используют в сельском хозяйстве: как удобрение для изготовления горшочков для рассады, как подстилку для скота, для мульчирования почвы. Торф - это горючее вещество, его используют и как топливо. Это также сырьё для промышленности: из него получают древесный спирт, карболо- Любопытные факты о растениях Возраст торфяных болот достигает десятков тысяч лет. В слоях торфа при отсутствии кислорода сохраняются пни и корни деревьев, пыльца и споры растений, останки погибших в болоте животных и даже старинные лодки. Такие находки позволяют строить предположения о жизни на Земле тысячелетия назад. Например, пыльцевые зёрна каждого растения своеобразны. Изучая пыльцу из разных слоёв торфа, учёные выясняют, какие растения преобладали в данном месте определённое количество лет назад. Известно, что изменение растительного покрова связано с климатом. Таким образом, удалось выяснить, что климат в Европе за последние 10 тыс. лет изменялся 4-5 раз. § 38. Отдел Мхи. Общая характеристика 23 вую кислоту, пластмассы, изоляционные материалы, смолы и др. Разработка торфяных месторождений -важная область хозяйства. Рис. 38.5. Использование торфа Однако добыча торфа связана с осушением болот, а в последние годы выяснилось, что при осушении болот происходят изменения климата. Ведь в болотах берут истоки многие реки. Осушение болот также приводит к торфяным пожарам. Кроме того, в болотах встречаются редкие виды растений, которые подлежат особой охране. Рис. 38.6. Торфяной пожар В природе мхи часто играют отрицательную роль. В лесах и на лугах они образуют сплошной моховой покров, затрудняя поступление воздуха к почве и вызывая её окисление. В таких условиях происходит вытеснение ценных кормовых трав, да и всех других растений, семена которых задерживаются мхами и не попадают в почву, а проростки не могут пробиться через толстый моховой ковёр. Происходит заболачивание почвы. Учись использовать биологические термины Задания №№ 13-18 l^-^l Докажи, что мхи могут называться высшими растениями. Расскажи, где встречаются мхи. Как размножаются мхи? Какое поколение мхов называют половым, а какое - бесполым? * Докажите, что мхи могли про- © изойти от водорослей. @ Почему многие мхи (кукушкин лён, сфагнум) вызывают заболачивание почвы? Как происходит образование торфа? |@| Какое значение имеют мхи в природе и хозяйстве человека? Подведение итогов и выводы Мхи - отдел высших растений. На Земле их около 25 тыс. видов. Мхи -многолетние растения со сравнительно простым строением. В отличие от водорослей, многие из них имеют побеги: стебли с листьями. У мхов просто устроенные ткани: фотосинтезирующая, водопроводящая. Обитают мхи только во влажной среде, так как передвижение мужских гамет возможно только в воде. Это однодомные или двудомные растения. Для цикла развития характерно чередование поколения, образующего гаметы (гаметофит) и поколения, образующего споры (спорофит). Споры формируются в специальном органе, который похож на коробочку. Мхи играют как положительную (почвообразователи), так и отрицательную роль в природе. Появление мхов часто приводит к заболачиванию почвы. На сфагновых болотах образуются залежи торфа. 24 Глава 9. Разнообразие растений § 39. Отдел Папоротники, отдел Хвощи, отдел Плауны. Общая характеристика Познакомься с задачами урока Папоротники, хвощи и плауны -большая группа высших растений. Несмотря на внешние различия, они имеют много общих признаков, поэтому их иногда объединяют в группу папоротниковидных. Папоротниковидные - представители первых растений, которые вышли на сушу. Первая твоя задача, изучая параграф, выявить, какие приспособления к жизни на суше имеются у папоротников, а также хвощей и плаунов. Эти растения имеют приблизительно одинаковый цикл развития. Тебе предстоит узнать, из каких этапов он складывается, есть ли у них чередование поколений, это вторая задача. Третья задача - определить черты общности между папоротниками, хвощами и плаунами, а также сравнить их со мхами. Справиться с этим ты должен самостоятельно, внимательно изучая материал учебников. Также следует выяснить, какую роль в жизни на нашей планете играли и играют папоротниковидные, как использует их человек. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 Вспомни особенности строения мхов, какие органы и ткани у них имеются? Насколько сложно они устроены? |@| Какие признаки высших растений появились у мхов? Сравни с водорослями. '-'5 Как размножаются мхи? Что называют спорофитом, гаме- Освой новый материал 1. Общая характеристика папоротниковидных Царство Растения (Plantae) Отдел Отдел Отдел Папоротники Хвощи Плауны (Polypodiophyta)(Equisetophyta)(Lycopodiophyta) Рис. 39.1. Систематическое положение плаунов, хвощей и папоротников Задание № 5 @ Внимательно рассмотри рисунки. тофитом? Как они выглядят у мхов? Найди общие чертах строения у папоротников, хвощей и плаунов. Дополни свои знания, внимательно прочитав текст. Несмотря на яркие внешние различия, папоротники, хвощи, плауны имеют сходные черты во внутреннем строении, развитии и размножении. У них есть не только стебли и листья, как у мхов, но и корни, которые обеспечивают почвенное питание растений. Это многолетние растения, и у многих запас питательных веществ откладывается в корневищах. Некоторые папоротники живут в воде. Но в большинстве это - сухопутные растения. Одним из приспособлений к жизни в воздушной среде стало появление тканей (неразвитых или имеющих примитивное строе- § 39. Отдел Папоротники, отдел Хвощи, отдел Плауны 25 ние у мхов): проводящей, механической и покровной. Конечно, у папоротниковидных имеется и фотосинтезирующая ткань, благодаря которой происходит воздушное питание растения. Как и мхи, папоротниковидные размножаются спорами. 2. Строение и многообразие папоротников Задание № 6 © Прочитай текст. Найди признаки более высокого уровня развития папоротников по сравнению со мхами. В нашей стране папоротники растут, главным образом, в лесах, по берегам рек - там, где тенисто и сыро. Это многолетние травянистые растения. Наиболее широко распространены щитовник мужской, кочедыжник женский, страусопер. Рис. 39.2. Щитовник мужской: 1 - придаточные корни, 2 - корневище, 3 - листья Листья образуются на толстом корневище. От него же отходят придаточные корни. Листья папоротников хорошо заметны среди другой растительности. Они очень крупные для наших лесов. Чаще всего - перисторассечённые. Интересно, что молодые листья скручены наподобие улитки или часовой пружины, которая раскручивается по мере роста листа. Отличительной особенностью листьев папоротника является их очень долгий рост. На самом деле, это свойственно побегам, а не листьям. Черешки листьев покрыты бурыми чешуйками. Ткани листа защищены кожицей -покровной тканью. На его нижней поверхности есть устьица. Хорошо заметны жилки листа - пучки проводящей ткани. Всего отдел Папоротники насчитывает около 10 тыс. видов. Больше всего папоротников растёт в тропических лесах. Здесь можно встретить и древовидные папоротники высотой до 20 м, и папоротники-лианы, и папоротники, поселившиеся на стволах деревьев. Некоторые папоротники выращиваются как комнатные растения, так как имеют красивые и необычные листья. Рис. 39.3. Комнатные папоротники: 1 - платицерум (оленьи рога), 2 - нефролепис (венерин волос), 3 - филлитис (листовник) 3. Размножение папоротников Задания №№ 7-8 Посмотри слайд-фильм в элект- ронном учебнике. Рассмотри схему размножения и развития папоротника. Пронаблюдай по схеме смену поколений у папоротника. |©| Прочитай текст. Сравни со схемой. Летом на нижней стороне листьев папоротника образуются буроватые бугорки. Это группы особых мешочков со спорами. В сухую погоду, когда споры созреют, мешочки растрескиваются, а споры разносятся ветром на большие расстояния. Упав на 26 Глава 9. Разнообразие растений влажную почву, споры прорастают. Сначала образуется зелёная нить, которая разрастается в зелёную сердцевидную пластинку. Это - заросток папоротника. На его нижней стороне вырастают ризоиды и развиваются половые органы с гаметами. В мужских органах формируются сперматозоиды, а в женских - яйцеклетки. Рис. 39.4. Размножение и развитие папоротника: 1 - взрослое растение (спорофит), 2 - часть листа с нижней стороны со спорангиями, 3 - спорангий, 4 - рассеивание спор, 5 - прорастание споры, 6 - заросток, 7 - сперматозоид, 8 - яйцеклетка, 9 - зигота, 10 - заросток с молодым растением Под заростком обычно задерживается роса или дождевая вода. По воде сперматозоиды подплывают к яйцеклетке. Происходит оплодотворение и образуется зигота. Из зиготы развивается молодой папоротник. Таким образом, у папоротника происходит чередование поколений. Папоротник, образующий споры - это бесполое поколение, спорофит. Заросток папоротника - половое поколение, гаметофит. 4. Хвощи и плауны Задание № 9 @ Рассмотри рисунки. Прочитай текст о хвощах и плаунах. Хвощи - многолетние травянистые растения с длинными разветвлёнными корневищами. Растут на полях, на лугах, в лесах, на болотах и около водоёмов, как правило, на кислой почве. Внешне они похожи на маленькие ёлочки. Листья и боковые побеги образуют мутовки. Листья у хвоща очень мелкие чешуевидные и часто не имеют зелёной окраски. Фотосинтез происходит в стеблях. Рис. 39.5. Весенние спороносные побеги (А) и летние зелёные побеги (Б) хвоща полевого: 1 - спороносный колосок, 2 - клубеньки с запасом питательных веществ, 3 - корневище, 4 - листья, 5 - мутовки боковых побегов У хвоща полевого образуется два типа побегов. Весной появляются бурые, неветвистые спороносные побеги. Они отмирают после созревания и распространения спор. Из придаточных почек развиваются зелёные ветвистые побеги. Плауны - многолетние лесные травы. На Земном шаре они распростра- Любопытные факты о растениях Около двух десятков видов хвощей произрастает на кислых почвах по всему земному шару. Редко они достигают метра в высоту. Но в тропических лесах Америки растёт лиана, тоже из отдела Хвощи, которая достигает 10 м в длину. Стебли большинства хвощей жёсткие на ощупь, потому что в них много кремнезёма. Раньше хвощи использовали как чистящее средство, а теперь только в качестве полирующего средства, например, при изготовлении музыкальных инструментов. § 39. Отдел Папоротники, отдел Хвощи, отдел Плауны 27 нены очень широко. Их узкие листья густо покрывают прямостоячие и ползучие побеги. В нашей стране распространён плаун булавовидный. Рис. 39.6. Плаун булавовидный: 1 - побеги, 2 - спороносные колоски, 3 - придаточные корни Это стелющееся вечнозелёное растение. Однако большинство плаунов произрастает в тропиках, здесь они ведут себя по-другому. Вместо того чтобы устилать землю, они карабкаются по стволам и ветвям деревьев. 5. Ископаемые папоротники Задания №№ 10-11 © Рассмотри карту России. Найди, где добывают каменный уголь. © Рассмотри схему «Использование каменного угля». Прочитай текст. Сравни описание в тексте и содержание схемы. По предположениям учёных, около 300 млн. лет назад на Земле царили папоротникообразные. Климат был тёплый и влажный. Часто шли дожди. Земля была покрыта морями, озёрами и болотами. Древовидные папоротники, хвощи и плауны достигали 40 м в высоту. Они образовывали первые леса на Земле. Под ними росли более мелкие жизненные формы, напоминающие современные. Рис. 39.7. Месторождения каменного угля в России Погибающие деревья падали в воду, покрывались илом и песком, без доступа кислорода спрессовывались и образовывали каменный уголь. Поэтому этот период в жизни Земли называют каменноугольным. Рис. 39.8. Использование каменного угля Каменный уголь используют теперь как один из видов топлива. Из него получают горючий газ, анилиновые краски, лаки, пластмассы, лекарства. Учись использовать биологические термины Задания №№ 12-16 Назови признаки, общие для всех папоротниковидных. '■f) Как размножаются папоротники? Какое поколение папоротников называют гаметофитом, а какое - спорофитом? * По каким признакам листья папоротников отличают от листьев мхов и от листьев высших растений? 28 Глава 9. Разнообразие растений Как образовался каменный уголь? Как он используется в настоящее время? Выпиши в словарь термины урока. Подведение итогов и выводы Папоротниковидные - большая группа растений, объединяющая внешне разные папоротники, хвощи и плауны. Все они имеют большое сходство во внутреннем строении, развитии и размножении. Они приспособились к наземному образу жизни: их тело имеет органы, каждый из которых приспособлен к выпол- нению определённых функций. У папоротниковидных развиваются фотосинтезирующая, механическая, покровная, проводящая, запасающая ткани. Размножаются они спорами. Наблюдается смена поколений: спорофит (бесполое поколение) - зелёное многолетнее растение и гаметофит (половое поколение) - заросток. Расцвет папоротниковидных имел место 300 млн. лет назад. Это первые лесообразующие растения. Из древних папоротникообразных образовался каменный уголь, который имеет широкое применение в хозяйстве. § 40. Отдел Голосеменные. Общая характеристика Познакомься с задачами урока Голосеменные пришли на смену папоротниковидным. Они распространились по всему Земному шару и сейчас образуют обширные лесные пространства. Голосеменные имеют несколько биологических преимуществ перед папоротниковидными. Наша задача -выяснить, какие именно. Другая задача - узнать, как происходит размножение голосеменных. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-6 Благодаря каким особенностям папоротниковидные оказались лучше, чем мхи, приспособлены к жизни на суше? Вспомни, как размножаются папо- ротники, хвощи и плауны. Что является спорофитом и гаме- тофитом у папоротников? '-'5 Что является мужскими и женс- кими гаметами у папоротников? @ Какие растения называют высши- ми? По каким признакам они отличаются от низших? |©| Вспомни строение завязи пестика. Где расположены семязачатки? Как происходит оплодотворение у цветков растений? Что такое «двойное оплодотворение»? Освой новый материал Царство Растения (Plantae) Отдел Голосеменные (Pinophyta) Сосна обыкновенная Рис. 40.1. Систематическое положение голосеменных 1. Общие признаки голосеменных Задание № 7 © Прочитай текст. Найди черты сходства голосеменных с папоротниками, с цветковыми растениями. § 40. Отдел Голосеменные. Общая характеристика 29 Все голосеменные - деревья (ель, сосна, кедр, секвойя, гинкго) реже -кустарники (кедровый стланник, можжевельник). Всего известно около 800 видов голосеменных. Из них 600 -виды класса Хвойные растения. Рис. 40.2. Представители голосеменных растений: 1 - сосна обыкновенная, 2 - ель обыкновенная, 3 - тисс ягодный, 4 - секвойя гигантская Голосеменные - это высшие семенные растения. Следовательно, они имеют общие признаки как с другими высшими растениями (мхами, папоротниками), так и с семенными (цветковыми). У голосеменных хорошо развиты корень и побег. У большинства имеются хорошо развитые ткани: фотосинтезирующая, проводящая, покровная, механическая, запасающая, образовательная. Стебель голосеменных способен расти в толщину, имеет камбий (у современных папоротников, хвощей и плаунов камбия нет). В цикле развития у голосеменных, как и у папоротников, преобладает спорофит, то есть бесполое поколение. Половое поколение сильно упрощено. Мужской гаметофит представляет собой пылинку. Пылинка, попав на семя- зачаток, прорастает. Образуется пыльцевая трубка, которая доставляет неподвижные гаметы - спермии к яйцеклетке. Наличие пыльцевой трубки -прогрессивный шаг в развитии растительного мира: оплодотворение уже не зависит от наличия воды. Яйцеклетки находятся в семязачатках, которые лежат на чешуях шишек открыто, они не защищены стенками завязи, как у цветковых растений. Ведь у голосеменных нет цветка, и, соответственно, пестика и плода. После оплодотворения образуется зигота, из которой развивается зародыш будущего растения, а из самого семязачатка образуется семя. Семена лежат на чешуях шишек открыто (голо), а не в плодах, как у цветковых. Итак, голосеменные не имеют цветков и плодов, но уже образуют семена. 2. Биологическое преимущество семени Задание № 8 |©| Какое преимущество имеют семенные растения над споровыми? Как и спора, семя служит для размножения и расселения по земной поверхности. Но спора состоит из одной-един-ственной клетки, практически не содержит запаса питательных веществ. Прорасти спора может, только если ей посчастливится попасть в благоприятные условия. Поэтому все споровые растения производят миллионы спор, но лишь небольшая часть из них прорастает. Семя имеет гораздо больше шансов выжить. Оно состоит из многочисленных клеток, которые определённым образом организованы: из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Следовательно, в семени, в отличие от споры, есть запас питательных веществ, который поддержит молодое растение, пока оно не сможет существовать самостоятельно. От внешней среды зародыш в семени защищён семенной кожурой. Заро- 30 Глава 9. Разнообразие растений дыш состоит из зародышевых органов: корня, почки и листьев - семядолей. Новое растение - зародыш - образуется внутри семени ещё на материнском растении. Следовательно, семя -более надёжный орган расселения и размножения, чем спора. Как только семя прорастает, быстро развивается корень, который укрепляет его в почве, расправляются многочисленные семядоли и растение начинает самостоятельную жизнь. мешочка, в которых формируется пыльца. Рис. 40.3. Зрелая шишка и семя ели Семя настолько эффективнее споры, что семенные растения заняли господствующее положение на Земле. 3. Размножение голосеменных Задание № 9 © Прочитай текст об опылении, оп- лодотворении и формировании семени голосеменных. Сколько времени проходит с момента опыления до распространения семян у сосны? Рассмотрим, как размножаются голосеменные на примере самого многочисленного современного рода - сосна. Весной на молодых побегах сосны образуются мужские и женские шишки. Каждая шишка имеет ось и отходящие от неё чешуи. Мелкие жёлтые мужские шишки расположены у основания побега группами. На нижних сторонах чешуй шишек развиваются по два пыльцевых Рис. 40.4. Размножение и развитие сосны: 1 - ветка сосны, 2 - шишечки с пыльцой, 3 - шишечки с семязачатками, 4 - пыльцевой мешок, 5 - пылинка, 6 - молодая шишечка, 7 - опылённая шишечка, 8 - зрелая шишка, 9 - семя с крылышком, 10 - семя, 11 - проросток сосны, 12 - молодое растение Красноватые женские шишки располагаются на верхушках побегов. На верхних сторонах их чешуй образуется по два семязачатка. Благодаря двум крупным пузырькам, наполненным воздухом, пылинки сосны очень лёгкие. Они легко переносятся ветром даже на сотни метров. Как только пылинки попадают на лежащие открыто семязачатки, чешуи женских шишек смыкаются и склеиваются смолой. В это время семязачатки ещё не созрели и были не готовы к оплодотворению. Рис. 40.5. Ветки сосны с мужскими (1) и женскими (2) шишками § 40. Отдел Голосеменные. Общая характеристика 31 Летом следующего года женские шишки зеленеют и увеличиваются в размерах. Только в это время в семязачатках формируется яйцеклетка и запасающая ткань - эндосперм (у цветковых энодосперм развит лучше, так как образуется в результате двойного оплодотворения). Рис. 40.6. Ветка сосны с опылённой зелёной шишкой (1), зрелая шишка (2) и семена сосны (3) Спермии по пыльцевой трубке попадают к яйцеклетке, и происходит оплодотворение. Семязачаток превращается в семя, состоящее из зародыша, эндосперма и семенной кожуры с плёнчатым крылышком. Созревают и высыпаются семена через полгода после оплодотворения, то есть в конце зимы. В это время женская шишка вырастает до 4-6 см, приобретает бурый цвет. Её чешуи раздвигаются и становится видно, что семена лежат открыто у основания че-шуй. Высыпающиеся семена подхватывает ветер и уносит далеко от материнского растения. Семена падают на снег, а после его таяния попадают в почву и прорастают. У ели опыление, оплодотворение и формирование семени происходит за один год. Осенью того же года семена созревают. Задание № 10 ^ Выполни лабораторную работу Рис. 40.7. Семя и проросток сосны: 1 - эндосперм, 2 - зародыш, 3 - семенная кожура, 4 - семядоли, 5 - главный корень «Строение мужских и женских шишек, пыльцы и семян сосны». Лабораторная работа «Строение мужских и женских шишек, пыльцы и семян сосны» Оборудование: мужские и женские шишки сосны, пинцет, лупа, микроскоп, микропрепарат «Мужская шишка сосны». Ход работы: 1. Рассмотри шишки сосны. Найди мужские шишки жёлтого цвета и женские шишки первого года красноватой окраски. 2. Рассмотри под микроскопом микропрепарат «Мужская шишка сосны» при увеличении в 56 раз. Найди пыльцу. 3. На том же микропрепарате рассмотри пыльцу при увеличении в 300 раз. Найди и рассмотри воздушные пузырьки. 4. Рассмотри зрелую женскую шишку. Отогни пинцетом чешуйку и вынь семя. 5. Рассмотри семя. Найди крылышко. Зарисуй семя в тетради. Подпиши: семя сосны, крылышко. 32 Глава 9. Разнообразие растений Учись использовать биологические термины Задания №№ 11-15 P5I Докажи, что голосеменные - более высокоорганизованные растения, чем папоротники. Назови общие признаки для голо- семенных и цветковых растении. Почему отдел получил название «голосеменные»? Как размножаются голосеменные растения? Выпиши новые термины в словарь. Подведение итогов и выводы Голосеменные - высшие древесные растения. Они имеют хорошо развитый корень и побег, состоящие из тканей: фотосинтезирующей, проводя- щей, покровной, механической, запасающей, образовательной. Стебель голосеменных способен расти в толщину, имеет камбий. Важнейшим биологическим преимуществом голосеменных является семенное размножение. Оплодотворение происходит без помощи воды, что помогает приспособлению к жизни в наземно-воздушной среде. Зародыш развивается внутри семени на материнском растении. Он хорошо защищён и имеет запас питательных веществ. Семя, как и у цветковых растений, состоит из семенной кожуры, эндосперма и зародыша. Но, в отличие от цветковых, семена лежат открыто на чешуях женских шишек. Эндосперм образуется в семязачатке, а не в результате двойного оплодотворения. Голосеменные не имеют цветков и плодов. § 41. Многообразие голосеменных Познакомься с задачами урока Голосеменные - древнейшие из семенных растений. Произошли от древовидных папоротников, оставшись древовидными. Внешне - достаточно разнородны. Наиболее широко распространены и лучше всего нам известны растения из класса Хвойные. Все хвойные - голосеменные, но не все голосеменные хвойные. Наша задача - познакомиться с многообразием этих растений. Особенно подробно - с хвойными. Ведь именно они играют в настоящее время значительную роль в жизни на Земле. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 Назови признаки, общие для всех голосеменных растений. @ Вспомни, как размножается сосна. Назови известные тебе хвойные растения. Попытайся сравнить их по форме кроны, листьям, шишкам. Освой новый материал 1. Многообразие голосеменных Задание № 4 Прочитай текст. Выпиши назва- ния голосеменных растений. О каких особенностях этих растений говорится в тексте? Хвойные - самые распространённые среди голосеменных. Голосеменные, не принадлежащие к хвойным, мало на них похожи. Общим для всех остаётся только способ размножения. Гинкго иногда называют живым ископаемым: ведь этот вид существует на Земле более 200 млн. лет! Свои веерообразные листья гинкго осенью сбрасывает. Шишек у этих растений нет, а семя окружено сочным покровом. А вот у саговников шишки есть и достигают они в длину 1 м, а весят - до § 41. Многообразие голосеменных 33 40 кг. Сами же саговники очень напоминают древесные папоротники. Рис. 41.2. Саговниковые: замия широколистная Самое удивительное растение из голосеменных - вельвичия: на верхушке её низкого и толстого ствола, похожего на пень, всего два длинных ремневидных листа. Это единственные, на всю жизнь, листья вельвичии. Живёт она иногда не одно столетие. Рис. 41.3. Вельвичия удивительная Все эти растения произрастают в тёплом климате. На территории России из голосеменных встречаются только представители класса Хвойные. 2. Общая характеристика класса Хвойные Задание № 5 |@| Прочитай текст. Почему этот класс голосеменных получил название «хвойные»? Почему листья хвойных имеют особое строение? Как правило, это вечнозелёные деревья, редко - кустарники. В древесине хвойных нет настоящих сосудов, поэтому вода передвигается по древесине довольно медленно. Соответственно, у хвойных появилась необходимость в уменьшении испарения воды с поверхности листьев. Их листья игольчатые или чешуевидные. Игольчатые листья называют хвоей, они дали название классу (опадающая хвоя - только у лиственницы). Хвоинки покрыты толстой кожицей. Устьиц немного, находятся они в углублениях. Поэтому вода расходуется экономно. У всех хвойных образуется смола. Появляется она в местах повреждений и быстро их заживляет. На побегах Любопытные факты о растениях Первые голосеменные появились на Земле около 370 млн. лет назад. 150-250 млн. лет назад они уже заняли господствующее положение в мире растений. Конечно многие растения за эти миллионы лет изменились. А вот гинкго двулопастной практически не отличается от древних форм. Рис. 41.1. Гинкго двулопастной Когда-то они были очень широко распространены в Северном полушарии, а в ледниковый период почти все вымерли. Но от полной гибели их спасли китайские монахи, которые в Х веке начали сажать гинкго в садах и использовать его семена в медицине. щее время эти деревья украшают многие большие города. Гинкго устойчив к нию воздуха, грибковым и вирусным заболеваниям. В настоя-загрязне- 34 Глава 9. Разнообразие растений хвойных формируются мужские и женские шишки. К классу Хвойные относится 7 семейств. Среди них - семейство Сосновые и семейство Кипарисовые. 3. Семейство Сосновые и семейство Кипарисовые Задание № 6 |©| Прочитай текст. Рассмотри рисунки. Какие из этих деревьев растут в твоей местности? Включает около 50 видов. Среди них сосны, ели, пихты, лиственницы. Широко распространена сосна обыкновенная. Эти деревья высотой до 40-50 м могут жить до 400 лет. Сосны - растения светолюбивые. Поэтому и кроны у них находятся на верхушке, а нижние ветви отмирают. На открытых местах сосны низкие, а в лесах - высокие: ведь здесь приходится тянуться к свету. Хвоинки сосны, длиной до 3-4 см, расположены по две на сильно укороченных побегах. Каждая хвоинка вместе со своим побегом живёт 2-3 года, а затем опадает. Рис. 41.4. Сосна кедровая (сибирская) Сосны распространены широко, так как они неприхотливы к почве. В зависимости от места обитания сосны (на скалах, песках или болотах), меняется её корневая система. Если сосна ра- стёт на песке, то её корневая система -стержневая, глубокая, достающая воду с больших глубин. На болотах корневая система сосны развивается только в верхнем слое почвы, где достаточно воздуха. В лесах Сибири и Дальнего Востока растёт сосна кедровая, или сибирская. Это основная лесообразующая порода Сибири. Её семена не имеют крылышек, их называют «кедровыми орешками». Ель обыкновенная и ель сибирская -теневыносливые растения. У них конусовидная крона с мутовками ветвей. Хвоинки короткие, сидят по одной на удлинённых побегах. Живут эти хвоинки 7-10 лет. Ель предпочитает плодородные глинистые почвы, где грунтовые воды близко подходят к поверхности. Если условия для ели благоприятны, она вытесняет в лесах светолюбивые породы: сосну и берёзу. Рис. 41.5. Представители голосеменных растений: 1 - пихта кавказская, 2 - лиственница европейская В Сибири, на Урале и на Кавказе растёт пихта. Шишки у пихт стоят вертикально и не опадают целиком, а рассыпаются на чешуйки. Хвоя не колючая. Самое распространенное дерево на территории России - лиственница. Лиственницы образуют огромные леса в Сибири. Осенью их мягкие хвоинки желтеют и опадают. Это светолюбивое, неприхотливое и быстрорастущее дерево. Её хорошо знают и жители городов: лиственница, в отличие от других хвойных, способна выносить загрязнения среды. § 41. Многообразие голосеменных 35 У кипарисовых листья чаще, чем у сосновых, хотя и не всегда чешуевидные. Они испаряют ещё меньше воды, чем хвоинки. Кипарисы придают особый облик пейзажу на юге нашей страны. Рис. 41.6. Представители голосеменных растений: 1 - кипарис обыкновенный, 2 - можжевельник обыкновенный В средней полосе они растут только в культуре. К кипарисовым относится и можжевельник. Это небольшие деревья или кустарники. Листья могут быть чешуевидными и игловидными. Отличительная особенность можже-вельников - созревающие на 2-3 год сочные шишки, которые иногда называют можжевеловыми ягодами. Их едят многие животные. 4. Значение хвойных Задание № 7 © Являются ли хвойные лесообразу- ющими породами? Большая часть лесов нашей страны образована хвойными породами деревьев. А лес - это пополнение запасов кислорода, сохранение водных запасов, смягчение климата. Лес - это и место обитания животных. Важно и практическое значение хвойных лесов: древесина служит сырьём для промышленности, используется для строительства. Хвойные породы выделяют особые летучие вещества, убивающие болезнетворные микроорганизмы - фитонциды (от греч. phyton - растение и caedo - уби- ваю). Потому воздух в хвойных, особенно сосновых, лесах целебный. В них располагают санатории, пансионаты. Учись использовать биологические термины Задания №№ 8-12 Назови общие признаки хвойных растений. Что общего между хвойными и другими голосеменными растениями? В чём различия? О каких хвойных растениях рас- сказано в параграфе? Найдите информацию о других хвойных растениях. Расскажите о них в классе. Какое значение имеют хвойные в природе? Для человека? Что такое фитонциды? Подведение итогов и выводы Голосеменные - это древесные растения. Среди них есть деревья и кустарники. Листья могут иметь разную форму, но у самой распространённой группы хвойных листья игольчатые или чешуйчатые. Это одно из приспособлений к уменьшению испарения. Большинство голосеменных - вечнозелёные растения. Листья разных видов живут от 2-3 до 10 и более лет. Исключения -лиственница, гинкго. Общим для всех голосеменных является способ размножения семенами. Семена развиваются из семязачатков, лежащих открыто, а не в завязи пестика, как у цветковых. Наиболее многочисленная группа -класс Хвойные, особенно семейства Сосновые и Кипарисовые. Хвойные - это лесообразующие породы на территории России. Особенно большие площади заняты кедровой сосной и лиственницей. Хвойные леса дают пищу и кров животным, производят кислород, сохраняют влагу. Человек использует деревья как сырьё для промышленности и как среду, которую создают хвойные леса, вырабатывающие фитонциды. 36 Глава 10. Отдел Цветковые растения § 42. Общая характеристика и систематика цветковых растений Познакомься с задачами урока О цветковых растениях ты знаешь уже довольно много. Чтобы дать этой группе растений общую характеристику, сначала надо вспомнить самое основное. Цветковые растения настолько многообразны и многочисленны, что без чёткой классификации разобраться в их изобилии невозможно. Попробуем выяснить, на основе каких признаков построена систематика цветковых растений. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 © Вспомни, какие единицы система- тики ты знаешь, как они соотносятся друг с другом. © Вспомни признаки голосеменных растении. © Где расположены семязачатки цветковых растений? Что такое двойное оплодотворение? © Какие жизненные формы образу- ют цветковые растения? © У каких растений - цветковых или голосеменных более разнообразны стебли и листья? Докажи. Освой новый материал 1. Общая характеристика цветковых растений Задание № 6 |©| Определи признаки исключительно цветковых растений. Царство Растения (Plantae) Отдел Покрытосеменные, или Цветковые (Magnoliophyta) Шиповник обыкновенный Рис. 42.1. Систематическое положение покрытосеменных Не зря цветковые растения имеют второе название - покрытосеменные. Покрытосемянность - главная отличительная особенность этих растений. Семязачатки у них всегда развиваются в завязи пестика. После оплодотворения завязь превращается в плод, а семязачатки в семена. Таким образом, семя всегда покрыто околоплодником. Рис. 42.2. Плод каштана - семя, покрытое околоплодником § 42. Общая характеристика и систематика цветковых растений 37 Другая важная особенность цветковых - двойное оплодотворение. Попав на рыльце пестика, пылинка делится и в ней образуется два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой с образованием зиготы, а другой - с центральной клеткой. Это слияние приводит к формированию эндосперма. Только цветковые растения имеют цветок. Рис. 42.3. Цветок вишни в поперечном разрезе Есть и другие особенности. Например, у цветковых растений особенно хорошо развиты проводящие ткани: сосуды древесины, ситовидные трубки. Поэтому проведение веществ по растению происходит чрезвычайно быстро, а организм быстрее и точнее приспосабливается к изменениям окружающей среды. Цветковые растения окружают нас повсюду. Эти многочисленные растения, легко приспособляющиеся к разным условиям, оказывают на нашу жизнь огромное влияние. Они поставляют кислород в воздух, служат важнейшим звеном в цепи, связывающей всё живое на Земле, сохраняют почву и реки. Из цветковых растений мы получаем древесину для строительства, химической промышленности, производства бумаги, топлива. Мы их выращиваем как декоративные растения, лекарственные, промышленные. Цветковые растения - это источник практически всей потребляемой нами пищи, либо непосредственно (зерно, овощи и фрукты), либо косвенно, так как животные, которые дают нам молоко, мясо и яйца, также питаются растениями. 2. Многообразие цветковых Задание № 7 © Как связаны приспособляемость к Рис. 42.4. Проводящие ткани цветкового растения условиям среды, разнообразие форм и господствующее положение в мире растений? Покрытосеменные растения существуют во всех возможных условиях обитания: в воде и на суше, в горах и низинах, болотах и пустынях. Они освоили различные почвы - плодородные и неплодородны, кислые и солёные. Их можно встретить в любых климатических поясах - от холодной тундры до жарких тропиков. Покрытосеменные приспособились к любым условиям, меняя свои жизненные формы, строе- 38 Глава 10. Отдел Цветковые растения ние корня, стебля, листа. Есть формы прямостоячие и ползучие, лазящие и лежачие. Многолетние растения запасают питательные вещества не только в тканях стебля или корня, но и образуют особые органы: луковицы, корневища, клубни. Среди цветковых появились и такие специализированные формы, как эпифиты, паразиты и даже насекомоядные растения. Рис. 42.5. Жизненные формы покрытосеменных растений: 1 - дерево, 2 - кустарник, 3 - кустарничек, 4 - травянистые растения Цветковые размножаются и расселяются семенами, но многим свой- ственно и вегетативное размножение. У некоторых растений появились специальные органы вегетативного размножения - столоны, выводковые почки, луковицы и т.д. Благодаря многообразию форм покрытосеменные приспособились к различным условиям среды и обеспечили себе господствующее положение на Земле. 3. Классификация цветковых Задание № 8 @ На какие группы разделяют отдел Цветковые растения? На основе каких признаков? Отдел Цветковые, или Покрытосеменные растения подразделяют на два класса: Двудольные и Однодольные. Считается, что однодольные растения -более молодая группа, произошедшая от двудольных растений. Нельзя отнести растение к тому или иному классу на основе только одного признака, необходимо учитывать все или наиболее важные. Цветковые насчитывают свыше 450 семейств и 250 тыс. видов. В некоторых семействах всего по одному виду, а в других - тысячи. Представители многих семейств обитают только в тропиках. В нашей стране произрастают растения почти из 120 семейств. Таблица. Признаки двудольных и однодольных растений Двудольные Однодольные 1. Зародыш с двумя семядолями. 1. Зародыш с одной семядолью. 2. Зародышевый корешок развивается в главный корень. Корневая система стержневая или мочковатая. 2. Зародышевый корешок развивается слабо. Корневая система мочковатая. 3. Форма края листовой лластинки разная. 3. Листья цельнокрайние. 4. Жилкование перистое или пальчатое. 4. Жилкование дуговое или параллельное. 5. Число лепестков и чашелистиков кратно пяти или четырём. 5. Число листочков кратно трём. 6. У многих имеется камбий. 6. Камбий никогда не образуется. 7. Проводящая система в стебле имеет форму кольца. 7. Проводящая система в стебле состоит из отдельных пучков. 8. Имеют любые жизненные формы. 8. Обычно травы. § 42. Общая характеристика и систематика цветковых растений 39 Семя Зародыш семени Тип корневой системы Жилкование Край листовой пластинки Цветок проводящая система Двудольные II « ф? т # Однодольные 10 ФJ • Рис. 42.6. Признаки двудольных и однодольных растений Так как семейств в классах много, их удобно разделять на подклассы. В классе Двудольные выделяют следующие подклассы: Раздельнолепестные - лепестки не срастаются, околоцветник двойной. Сростнолепестные - лепестки в нижней части срастаются, околоцветник двойной. Однопокровные - околоцветник простой, невзрачный или отсутствует. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-12 © Назови отличительные признаки цветковых растений. © Почему цветковые называют так- © По каким признакам цветковые растения разделяют на классы? © Выпиши в словарь новые термины. же и покрытосеменными? Подведение итогов и выводы В настоящее время на Земле господствуют покрытосеменные, или цветковые, растения. Они являются наиболее высокоорганизованным и многообразным отделом растений. Они имеют цветок и плод. Семязачаток защищён завязью пестика, а семя - плодом. Для покрытосеменных характерно двойное оплодотворение. Отдел Цветковые подразделяется на два класса: Однодольные и Двудольные, которые различаются по ряду признаков. § 43. Семейство Берёзовые и семейство Буковые Познакомься с задачами урока Растения этих семейств трудно не заметить - это древесные породы, причём среди них есть очень высокие деревья. Зато цветки этих растений совершенно невзрачные. Поэтому они собираются в соцветия, которые, впрочем, тоже не бросаются в глаза. Берё- зовые и буковые образуют леса, большинство которых в Европейской части России. Отсюда понятно их значение в природе и жизни людей. Наша задача - познакомиться с представителями этих семейств поближе, узнать, что между ними общего, а что отличает эти растения друг от друга. 40 Глава 10. Отдел Цветковые растения Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 @ Какие признаки свойственны классу Двудольные растения? © По каким признакам можно отли- чить ветроопыляемые растения? © Что такое кора? Из каких тканей образована кора на стволах деревьев? © Вспомни, какие листья называют простыми, а какие - сложными. © Вспомни, какие цветки называют однополыми? Что такое однодомные и двудомные растения? Какой околоцветник называют простым, а какой -двойным? Освой новый материал Царство Растения (Plantae) Отдел Цветковые (Magnoliophyta) Класс Двудольные (Dicotyledones) Семейство Семейство Берёзовые Буковые (Betulaceae) (Fagaceae) Рис. 43.1. Систематическое положение берёзовых и буковых 1. Общая характеристика Задание № 6 © Что общего у двух семейств: Берё- зовые и Буковые? Семейство Берёзовые, Буковые, Ивовые, Ореховые объединяют в одну группу (подкласс) однопокровных: это растения с невзрачными мелкими цветками, собранными в соцветия, с простым око- лоцветником. Как правило, цветки раздельнополые - либо пестичные, либо тычиночные. Иногда околоцветника нет, а цветок состоит только из тычинок или из пестиков, то есть цветок голый. Берёзовые и буковые - деревья и кустарники. Это ветроопыляемые растения. Поэтому цветут они рано - до распускания листьев или одновременно с их появлением. Рассмотрим особенности двух семейств: Берёзовые и Буковые. 2. Семейство Берёзовые Задание № 7 © Прочитай текст. Поделись соб- ственными наблюдениями. Семейство Берёзовые включает в себя род Берёза, род Ольха, род Орешник, род Ива и др. Это однодомные деревья и кустарники с некрупными простыми листьями. Они образуют мелколиственные леса. Первым, когда ещё в лесу лежит снег, зацветает орешник. Мужские соцветия - серёжки при малейшем ветерке высыпают целое облако жёлтой пыльцы. Женские соцветия заметить труднее - видны только красные рыльца, выглядывающие из почек. Из этих почек разовьётся побег, а плоды - орехи - окажутся на его верхушке. Число орехов зависит от количества цветков в соцветии, от того, сколько их опылилось. Уже ранней осенью на орешнике можно заметить серёжки, которые распустятся следующей весной. Рис. 43.2. Соцветия и плоды орешника К семейству Берёзовые относится ольха. Цветёт ольха рано. «Ольховые § 43. Семейство Берёзовые и семейство Буковые 41 шишки», ее плоды, остаются на ветке на следующий год. Их применяют в медицине. Древесина у ольхи непрочная, быстро гниющая. Поэтому она относится к малоценным древесным породам. Рис. 43.3. Соцветия и плоды ольхи: 1 - Ольха черная, 2 - Ольха серая Самое знаменитое растение семейства - берёза. Это удивительное дерево, нет на Земле больше растения с такой корой, как у наших видов: Берёза бородавчатая (плакучая) и Берёза белая (кудрявая^). Зато есть виды берёз с тёмной корой. Ценность берёзы в том, что это быстро растущее дерево легко заселяет вырубки и пожарища. Под её пологом поднимаются более медленно растущие хвойные породы. Они её вытесняют, ведь берёза - растение светолюбивое. Древесина крупноствольных берёз используется в мебельном производстве. Листья, почки и растущий на берёзе гриб (чага) используются в медицине. 3. Семейство Буковые Задание № 8 © Прочитай текст. Выдели призна- ки, по которым буковые отличаются от берёзовых. Буковые - это высокие, крепкие деревья с толстыми стволами. Их древесина более крепкая и ценная, чем у берёзовых. Живут буковые гораздо дольше: сотни, а некоторые экземпляры - до тысячи лет. Листья у буковых также простые, но листовая пластинка у большинства гораздо крупнее, чем у берёзовых. Буковые образуют широколиственные леса. Через их кроны солнечные лучи пробиваются с трудом. А так как они - светолюбивые растения, то возобновиться под собственным пологом не могут. Выручает то, что их плоды съедобны и разносятся животными. Молодые деревья поднимаются на открытых местах после порубок и пожаров, но растут намного медленнее, чем берёзовые. Цветки у буковых также раздельнополые, растения однодомные. В отличие от берёзовых, у буковых плоды частично или полностью заключены в твёрдую плюску. Плюска может охватывать основание плода, весь плод или несколько плодов вместе. Рис. 43.4. Буковые: 1 - дуб черешчатый с соцветиями (а) и плодами с плюской (б), 2 - часть ствола пробкового дуба с пробкой (а) и его плоды с плюской (б), 3 - бук лесной и его плод (а) с плюской (б) На европейской части России, кроме её северных частей, растёт самый известный представитель семейства -дуб обыкновенный, или черешчатый. Это высокое дерево с мощной кроной. В наших лесах по толщине ствола с ним может соперничать только липа. Зацветает дуб одновременно с появлением листвы, которая распускается у него позже, чем у всех других деревьев. К осени созревают плоды - жёлуди. Они съедобны, питательны и слу- 42 Глава 10. Отдел Цветковые растения жат кормом многим животным (оленям, кабанам, мышам, белкам, сойкам). В кроне дуба поселяются звери и птицы. У дуба крепкая, прочная древесина и толстая кора. Интересен и дуб пробковый. Он растёт в Средиземноморье. Листья этого дуба не лопастные, как у дуба че-решчатого, а цельные и более мелкие. Зато жёлуди намного крупнее и настолько вкусны, что употребляются в пищу местными жителями. Но самое замечательное в этом дубе - его пробка, которая нарастает в течение всей жизни растения. Пробку периодически аккуратно срезают, чтобы не навредить дереву. Название «буковые» семейство получило от знакомого жителям Крыма и Кавказа мощного дерева. Кора у бука серая и гладкая, листья - овальные, цельнокрайние. Плоды - «буковые орешки» - съедобны. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-12 |©| Назови общие признаки семейства Берёзовые и семейства Буковые. |@| По каким признакам эти семейства различаются? ^|||| Какие представители этих се- мейств растут в вашей местности? Соберите о них дополнительный материал. Подготовьте проектную работу. ^ Выпиши в словарь новые термины. Подведение итогов и выводы Семейство Берёзовые и семейство Буковые - это растения с невзрачными мелкими цветками, собранными в соцветия, с простым околоцветником или голые. Как правило, цветки раздельнополые, а растения - однодомные. Берёзовые и буковые - деревья и кустарники. Это ветроопыляемые раннецветущие растения. Буковые - это высокие, крепкие деревья с толстыми стволами. Их древесина более крепкая и ценная, чем у берёзовых. Те и другие растения - многолетние, но если продолжительность жизни берёзовых исчисляется десятилетиями, то буковые живут сотни лет. Листья растений обоих семейств простые, но листовая пластинка у буковых крупнее, чем у берёзовых. Буковые образуют широколиственные леса, а берёзовые - мелколиственные. В отличие от берёзовых, у буковых плоды частично или полностью заключены в твёрдую плюску. § 44. Семейство Крестоцветные Познакомься с задачами урока Растения семейства Крестоцветные одни из самых узнаваемых благодаря строению своего цветка. Поэтому мы и познакомимся с его строением. В этом параграфе ты научишься пользоваться определителем растений, вспомнишь, что такое сорняки и какие особенности они имеют, узнаешь, что многие хорошо известные культурные растения - родственники сорняков, которые засоряют их посевы. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 @ Вспомни, как записывается и рас- шифровывается формула цветка. @ По каким признакам можно от- личить насекомоопыляемые растения? @ Какой плод называется стручком? @ Какое соцветие называется кис- тью, а какое - щитком? § 44. Семейство Крестоцветные 43 Освой новый материал Царство Растения (Plantae) Отдел Цветковые (Magnoliophyta) Класс Двудольные (Dicotyledones) Семейство Крестоцветные (Brassicaceae) Редька дикая Рис. 44.1. Систематическое положение крестоцветных 1. Общая характеристика семейства Крестоцветные Задание № 5 Прочитай текст, выдели общие для всех крестоцветных признаки. Представители семейства Крестоцветные обитают в странах Средиземноморья, Передней и Средней Азии. Немало их и в средней полосе России. Среди них много сорняков, дикорастущих растений, декоративных и овощных. Семейство включает 350 родов и 3 тыс. видов. Будь то сорняки или декоративные растения, крестоцветные легко узнать по строению цветка. Цветок крестоцветных правильный, то есть симметричный. Они имеют двойной околоцветник: 4 чашелистика и 4 лепестка, расположенные крестообразно. Венчик чаще белый или жёлтый. Но бывает розовый или красный. Тычинок 6, из которых 2 - более короткие. Один пестик. Цветки собраны в соцветие кисть, верхняя часть которой - плоская и напоминает щиток. Крестоцветные - хорошие медоносы. Семена многих, даже дикорастущих, содержат много масла, которое можно употреблять в пищу и использовать для технических целей. Плоды более разнообразны: стручки или стручочки (более короткие). Когда плоды вскрываются, хорошо видна перегородка между створками. Но у некоторых видов плоды не вскрывающиеся, а разламывающиеся на дольки (у дикой редьки). Рис. 44.3. Плоды крестоцветных: 1 - вскрывающийся у капусты, 2 - невскрывающийся (разламывающийся) у редьки 2. Сорные и дикорастущие крестоцветные Задание № 6 @ Прочитай текст о пастушьей сумке. Рис. 44.2. Правильный цветок горчицы полевой (1) и соцветие капусты огородной - кисть (2) Докажи, что это - сорняк. В каких условиях растут крестоцветною? Какие уди-вительн^1е особенности им свойственных? 44 Глава 10. Отдел Цветковые растения Один из самых распространённых у нас видов - пастушья сумка. Это название растение получило из-за треугольной формы стручочков, похожей на сумки, которые раньше носили пастухи. Встречается пастушья сумка на обочинах дорог, на полях, огородах, пустырях. Рис. 44.4. Пастушья сумка Это невысокое растение с кистью мелких белых цветков. Причём в верхней части соцветия весь вегатацион-ный период образуются новые бутоны. Поэтому в соцветии можно одновременно обнаружить и бутоны, и цветки, и плоды, и перегородки, оставшиеся от раскрытых плодов. Цветёт пастушья сумка с апреля до поздней осени. Зимует с зелёными листьями, цветками и незрелыми плодами. За лето один экземпляр растения даёт до 73 тыс. семян! Причём высыпавшие семена сразу прорастают, и вскоре молодые растения тоже образуют семена. За одно лето пастушья сумка даёт до 3-4 поколений. Для неё характерна «разнолист-ность»: верхние листья - цельные, а нижние, розеточные, - рассечённые. К сорным крестоцветным относятся сурепка и сурепица, дикая редька, икотник, ярутка, желтушник. Дикую редьку легко узнать по разламывающимся стручкам, ярутку - по форме плода, икотник - по серо-зелёным листьям. Интересны своей способностью к нетипичному для растений нашей зоны вегетативному размножению дикорастущие не сорные крестоцветные растения рода Сердечник и рода Зубянка. Сердечник встречается в сырых местах. Размножается он не только семенами, но и листьями: этот способ вегетативного размножения среди растений нашей полосы встречается только у сердечника. Рис. 44.5. Сердечник с придаточными почками на листьях (1) и зубянка с выводковыми почками в пазухах листьев (2) В широколиственных лесах растёт зубянка: в пазухах её листьев образуются выводковые почки. Крестоцветные растут и в пустынях. У них причудливые плоды, которые способны скользить по поверхности и распространяться подобным образом. Такая «многоплановая» специализация к разным условиям говорит о высоком уровне развития семейства. 3. Культурные растения семейства Задание № 7 Прочитай текст. Перечисли крес- тоцветные, которые используются человеком. Декоративные растения из семейства Крестоцветные чаще выращивают не столько для красоты, сколько ради § 44. Семейство Крестоцветные 45 запаха (вспомним, что крестоцветные -хорошие медоносы): маттиола, левкои, вечерница. Некоторые крестоцветные введены в культуру как масличные: горчица, рыжик. Из семян горчицы изготовляют всем известную приправу, а также горчичники. В качестве приправы используют и корни хрена. Он же -ценное лекарственное растение, которое используют для лечения цинги. Рис. 44.6. Вечерница Лекарственными свойствами обладают и некоторые корнеплоды, например, редька. Задолго до картофеля на Руси выращивали репу и брюкву. Сейчас их мало используют. Зато широко употребляют редис - наш самый ранний овощ (от посева до сбора урожая - 30-40 дней). Особенно широко в культуре используется капуста. Прародительница культурных сортов капусты - дикорастущая капуста - растёт в Средиземноморье. Все капусты - двулетние растения. Капуста очень требовательна к минеральному питанию и очень влаголюбива (до 10 л воды в сутки на одно растение). Известно много сортов капусты. 4. Как работать с определителем растений Задание № 8 Познакомься со структурой опре- делителя. С помощью электронного учебника определи несколько дикорастущих крестоцветных. Определить растение - значит, узнать название незнакомого растения. Для определения растений составлены специальные таблицы-определители. Держи перед собой растение и начинай чтение таблицы со строчек с цифрой 1 и знаком (-). Выбери тот признак, который подходит твоему растению, посмотри, какая цифра стоит справа в этой же строке. Переходи на строчку, помеченную этой цифрой. Продолжай до тех пор, пока не подойдёшь к названию растения. Например, ты определяешь крестоцветное с жёлтыми цветками, разламывающимися на дольки стручком: 1. Цветки жёлтые................2 - Цветки белые .................4 2. Плод - стручок, раскрывающийся вдоль двумя створками ..........3 - Стручок с перетяжками, разламывающийся на дольки.....редька дикая Рис. 44.7. Сорта капусты: 1 - белокочанная, 2 - краснокочанная, 3 - пекинская, 4 - савойская, 5 - кольраби, 6 - цветная 46 Глава 10. Отдел Цветковые растения Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-12 |©| Назови общие признаки семейства Крестоцветные. |@| Какие особенности имеют сорные крестоцветные? Какие представители крестоцвет- ных являются культурными растениями? ^ Выпиши в словарь новые термины. Подведение итогов и выводы Растения семейства Крестоцветные легко узнать по строению цветка. Они имеют двойной околоцветник: 4 чашелистика и 4 лепестка, расположенных крестообразно. Венчик чаще белый или жёлтый. Тычинок 6, из которых 2 - бо- лее короткие. Один пестик. Цветки собраны в соцветие кисть. Плоды -стручки или стручочки. Травянистые, чаще однолетние и двулетние, но есть и многолетние растения. Сорняки этого семейства быстро разрастаются из множества образованных семян, цветут долго, иногда дают несколько поколений за сезон. Взрослые растения и семена могут зимовать. Неприхотливы, могут расти на плодородной почве и на пустырях. Среди крестоцветных есть лекарственные растения, декоративные, овощные и технические (масличные) культуры. Чтобы определить незнакомое растение, используют специальные таблицы. Определяют растения по строению цветка, плода, вегетативных органов. § 45. Семейство Розоцветные Познакомься с задачами урока Растения семейства Розоцветные очень разнообразны по строению. Что же объединяет их в одно семейство? Какие розоцветные - культурные растения, как их использует человек? На этом уроке тебе предстоит ответить на эти вопросы, а также выполнить лабораторную работу по изучению строения шиповника. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 @ Вспомни, каким бывает строение листа (что такое прилистники, перистые листья, тройчатые листья)? @ Что такое настоящий плод? Какие плоды называют ложными? @ Какой плод называется орешком, яблоком, земляничиной, костянкой и многокостянкой? Освой новый материал Царство Растения (Plantae) Отдел Цветковые (Magnoliophyta) Класс Двудольные (Dicotyledones) Семейство Розоцветные (Rosaceae) Земляника садовая Рис. 45.1. Систематическое положение розоцветных § 45. Семейство Розоцветные 47 1. Разнообразие семейства Розоцветные Задание № 4 р0| Прочитай текст. Какие органы розоцветных особенно разнообразны? В семействе Розоцветные насчитывается около 100 родов и 3 тыс. видов. Это многолетние растения. Одни из них деревья: яблоня, слива, рябина, черёмуха. Другие - кустарники: боярышник, шиповник, спирея. Третьи - травы: земляника, гравилат, манжетка. Рис. 45.2. Растения рода Спирея Разнообразны и листья: простые -у вишни, груши; тройчатые - у земляники, костяники и клубники; непарноперистые - у шиповника, малины, рябины. У многих видов листья имеют прилистники. Побеги чаще прямостоячие, но у земляники и гусиной лапки побеги укороченные, имеются также столоны - усы. У многих розоцветных есть колючки на стеблях (слива, боярышник, груша) и даже листьях (шиповник), волоски и шипики на плодах (шиповник, миндаль). Рис. 45.4. Гравилат речной Но особенно разнообразны у розоцветных плоды. Сухие плоды - орешки и многоорешки - у лапчатки, манжетки, гравилата (у последнего - с крючочками, цепляющимися за шерсть животных, одежду). Сочные плоды костянки у абрикоса, сливы, черёмухи; многокостянки у ежевики, малины. Рис. 45.3. Миндаль обыкновенный Рис. 45.5. Сочные плоды: многокостянки у малины (1) и ежевики (2) и яблоко у рябины (3) У некоторых - сочные ложные плоды: яблоко у рябины, яблони, земляничина у клубники, земляники. 48 Глава 10. Отдел Цветковые растения 2. Общие признаки семейства Задание № 5 Почему столь не похожие растения относятся к одному семейству? Они сходны по важнейшему признаку - строению цветка, хотя и здесь у этих разнообразных розоцветных есть исключения. Цветок у розоцветных правильный, с широким, выпуклым или чашевидным цветоложем. Разрастаясь, оно часто образует ложные плоды. Околоцветник двойной, из 5 чашелистиков и 5 лепестков. Иногда чашечка состоит из двух кругов по 5 чашелистиков. Тычинок много. Если присмотреться, то можно увидеть, что они расположены в кругах и имеют разную длину. Пестик может быть либо один, либо множество. Как правило, цветоложе разрастается и становится сочным в плодах с большим количеством пестиков. Каждый пестик образует один маленький плод - орешек (у шиповника, земляники) или костянку (у малины). В зависимости от количества пестиков, формула цветка розоцветных выглядит так: Ч5Л5Т4П4 или Ч5Л5Т4П1. 3. Культурные растения семейства Розоцветные Можно сказать, что наши плодовые сады составлены из розоцветных: ябло- ня, груша, вишня и черешня, слива, персик и абрикос, а также айва, миндаль. Среди розоцветных есть и ягодные культуры: малина, клубника, земляника. Задания №№ 6-7 Какие плодово-ягодные и декора- тивные культуры относятся к розоцветным? Из плодовых культур у нас особенно распространена яблоня. Сортов у неё больше, чем у всех других культур -не менее 20 тыс. Более 40 сортов выведено нашим учёным-селекционером И.В. Мичуриным. Рис. 45.7. Семечковые культуры: яблоня (1), груша (2). Косточковые культуры: персик (3), черешня (4) Груша - более теплолюбивая культура, живёт она до 200 лет. У груши не только вкусные плоды, но и красивая древесина, из которой изготавливают ценную мебель, делают музыкальные инструменты. Любопытные факты о растениях Говорят, что нет правил без исключений. Подтверждением тому - цветок розоцветного растения лапчатки прямостоячей: 4 чашелистика, 4 лепестка. Второе название этого растения - лапчатка-узик, а третье - калган. Рис. 45.6. Лапчатка прямостоячая Это многолетнее растение с толстым корневищем, которое используется в медицине. Встречается на сыроватых лугах, на полянах, в светлых лесах. Содержит дубильные вещества, поэтому растение можно использовать для дубления кожи, а также для получения красок. § 45. Семейство Розоцветные 49 Груша и яблоня - семечковые культуры. На разрезе их плода - яблока -видны 5 плёнчатых гнёзд, образовавшихся из покровов семязачатка, в каждом из которых расположено по 2 семени. Слива, абрикос, миндаль, персик, вишня - косточковые культуры. Видов декоративных культур немного: спирея с крупными пушистыми соцветиями, которую выращивают в парках, в виде живых изгородей, но самая главная царица всех цветов -роза. Розу в древние времена вывели из дикорастущего шиповника. Почему же у шиповника (некоторые его виды также очень декоративны) всего 5 лепестков, а у роз их десятки? У шиповника много, до 100, тычинок, которые превратились в лепестки розы. В настоящее время известно более 25 тыс. сортов розы, что вполне заменяет недостаток видового разнообразия декоративных розоцветных. Из розовых лепестков получают розовое масло, которое используется в парфюмерии. Розоцветные приносят нам не просто вкусные плоды, они богаты витаминами (плоды шиповника -одни из рекордсменов по содержанию витамина С) и минералами. Наиболее ценным по содержанию витаминов и минералов является отечественный сорт яблок Антоновка. Лекарственными свойствами обладают цветки некоторых видов, листья (земляника), корневища (лапчатка-узик, её второе название - калган). Ход работы: 1. Рассмотри стебель шиповника. Какой особенностью он обладает? 2. Рассмотри листья. Как они расположены на стебле? Это простые или сложные листья? Найди и рассмотри прицветники. 3. Рассмотри цветок. Подсчитай число лепестков и чашелистиков. Рассмотри чашелистики: два чашелистика имеют зубцы с обеих сторон, один -только с одной стороны, два - совсем без зубцов. Рассмотри тычинки и пестики. Можно ли их сосчитать? 4. Рассмотри внешнее строение плода шиповника. Препаровальным ножом разрежь вдоль цветок и плод. Рассмотри и сравни внутреннее строение. Убедись, что из завязей пестиков образовались плоды - орешки, а цветоложе превратилось в плод. 5. Сформулируй вывод, ответив на вопросы работы и записав формулу цветка. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-12 |@| Назови общие признаки семейства Розоцветные. |@| По каким признакам различаются растения этого семейства? Какие представители розоцветных являются культурными растениями? Соберите дополнительный материал. Подготовьте проектную работу. ^ Выпиши в словарь новые термины. Задание № 8 <2^ Выполни лабораторную работу по изучению строения шиповника. Лабораторная работа Оборудование: побеги, цветки и плоды шиповника - живые или высушенные (последние можно несколько секунд подержать в кипятке, чтобы они стали неломкими), лупы, препаровальные иглы, препаровальный нож. Подведение итогов и выводы Розоцветные - очень разнообразное семейство. Его представители отличаются друг от друга строением стеблей, листьев, плодов. Объединяются они в одно семейство по строению пятичленного цветка с бесконечным количеством тычинок и одним или многими пестиками. Среди розоцветных есть лекарственные растения, декоративные и плодово-ягодные культуры (семечковые, косточковые, ягодные). 50 Глава 10. Отдел Цветковые растения § 46. Семейство Мотыльковые и семейство Зонтичные Познакомься с задачами урока Почему одному семейству дали название «мотыльковые», а другому -«зонтичные»? Почему мотыльковые -хорошие соседи для всех культур? Может ли растительная пища быть богатой белком? Есть ли среди зонтичных ядовитые растения? Ответы на эти вопросы найди в ходе урока. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 Вспомни, что за клубеньки обра- зуются на корнях гороха или фасоли? © Какое соцветие называют голов- кой, кистью, простым зонтиком, сложным зонтиком? © Какие листья называют перисты- ми, пальчатыми, тройчатыми, простыми рассечёнными? Приведи примеры растений. © Для чего гороху необходимы усики? Освой новый материал Царство Растения (Plantae) Отдел Цветковые (Magnoliophyta) Класс Двудольные (Dicotyledones) Семейство Мотыльковые (Fabaceae) Семейство Зонтичные (Apiaceae) Морковь посевная Рис. 46.1. Систематическое положение мотыльковых и зонтичных 1. Общие признаки семейства Мотыльковые Задание № 5 l^-^l Прочитай текст. Найди общие признаки мотыльковых. Это большое семейство, в которое входят около 400 родов и более 9 тыс. видов, распространённых по всей Земле, особенно в умеренном поясе и тропиках. На лугах и полях средней полосы России можно встретить представителей разных родов: Чина, Вика, Донник, Клевер, Люцерна. На полях и садах - растения родов Люпин, Белая и Жёлтая акация; Фасоль, Соя, Чечевица, Горох. Рис. 46.2. Представители мотыльковых: 1 - люпин многолистный, 2 - соя обыкновенная, 3 - чина луговая, 4 - чина посевная, 5 - горошек мышиный, 6 - вика посевная, 7 - арахис культурный, 8 - донник белый Это одно из важнейших семейств среди цветковых растений вместе со злаками и сложноцветными. Это и травы (однолетние, двулетние и многолетние), и кустарники, и деревья. Листья очерёдные, часто с прили- § 46. Семейство Мотыльковые и семейство Зонтичные 51 стниками. Как правило, листья сложные, чаще перистые или тройчатые. Рис. 46.3. Жёлтая (1) и белая (2) акация Цветки с двойным околоцветником, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков. Название семейству дал венчик, похожий на сидящего мотылька: крупный верхний лепесток получил название «парус», два боковых - «вёсла», а два нижних сросшихся - «лодочка». Интересно строение тычинок: 9 тычинок срослись тычиночными нитями, а десятая - свободная. Пестик один, с крупной завязью, из которой разовьётся плод - боб. Рис. 46.4. Горох посевной: 1 - мотыльковый цветок, 2 - лепестки венчика, 3 - продольный разрез цветка, 4 - тычинки, 5 - пестик, 6 - плод боб Среди мотыльковых есть самоопыляющиеся цветки, как у гороха, но многие растения семейства - насеко-моопыляемые, с довольно сильным приятным запахом. Достаточно вспомнить медовый аромат донника, свежий запах белой акации. Крупные цветки в пазухах листьев (горох) - одиночные. Более мелкие - в соцветиях: головка (клевер), кисть (люцерна, донник). Все мотыльковые имеют плод боб, который обычно раскрывается двумя створками (вика, бобы, фасоль). Форма и размер плода могут быть разными. Семя содержит большое количество белка в двух семядолях. Другая характерная особенность -присутствие клубеньков на корнях, в которых развиваются бактерии, способные усваивать атмосферный азот. Это очень важно, так как для большинства растений азот остаётся недоступным. Поэтому бобовые - предшественники для многих растений. 2. Разнообразие растений семейства Мотыльковые Задание № 6 '■'5 Прочитай текст. Какое значение имеют мотыльковые? Среди мотыльковых есть дикорастущие и культурные растения, лекарственные и ядовитые. Например, горох посевной - овощная и кормовая культура. Используется в пищу уже более 5 тыс. лет. Самоопыляющееся растение без запаха. А душистый горошек (из рода Чина) - растение декоративное, его семена в большом количестве ядовиты. Чина посевная с белыми цветками - однолетник. А чина луговая с кистями жёлтых цветков -многолетник. Та и другая - кормовые растения. Вика посевная - однолетник с лиловыми цветками, пищевое (семена съедобны) и кормовое растение. А также сорняк яровых посевов. Важное кормовое растение и медонос - клевер. Опыляется только шмелями, так как у пчёл недостаточно длинный хоботок. По своим питательным качествам клеверное сено превосходит злаки (белка в 1,5 раза больше, содержит витамины А, С, Д, Е). Кроме 52 Глава 10. Отдел Цветковые растения того, значительно обогащает почву азотом и улучшает её структуру. Фасоль уже в древности разводили в Южной Америке. В России - с XVII века. Съедобны и питательны не только семена, но и бобы. Соя, модная нынче благодаря тому, что ею можно заменить чуть ли не всё - от мяса и молока до резины и мыла, родом с Востока. Её семя содержит до 45% белка и до 27% жирного масла. Донник лекарственный - медонос, кормовое и лекарственное растение. Люпин даёт зелёное удобрение: запахивается в почву как азотное удобрение. Семя богато белком (до 60%) и жиром (до 20%). Разводится и как декоративное растение: у него красивое соцветие - кисть и пальчатые листья. Важное лекарственное растение, которое идёт и на экспорт, - солодка, или лакрица. Её корень используют как отхаркивающее и слабительное средство. Древние греки называли это растение «сладкий корень». Её используют и как лакомство. Рис. 46.5. Солодка (лакрица) Жёлтая акация (родом с Алтая) и белая акация (из Северной Америки) -декоративные древесные растения, медоносы. 3. Общие признаки и разнообразие семейства Зонтичные Задания №№ 7-9 Прочитай текст и найди общие признаки семейства. Какие зонтичные - культурные растения, а какие -ядовитые? Растения этого семейства легко узнать по соцветию - сложному зонтику. Цветки с пятью чашелистиками, пятью лепестками и пятью тычинками. В пестике хорошо видны два столбика. Нектар легко доступен, поэтому длинный хоботок, чтобы его достать, не нужен. Цветки у этих растений мелкие, но со своеобразным запахом. Опыляются насекомыми, большей частью мухами и жуками. Рис. 46.6. Соцветия (1), цветки (2) и плоды (3) зонтичных Все зонтичные - травы. Их простые листья сильно рассечены и даже похожи на сложные. Это довольно крупное семейство -более 3 тыс. видов. Среди них есть съедобные растения. Например, дикорастущее растение тмин, чьи плоды, семянки с особым ароматом, используют как пряность. Или сныть - растение широколиственных лесов и сорняк садов и огородов, также имеет съедобные листья. Дудник, имеющий толстый полый стебель, используется как корм для скота и обладает лекарственными свойствами. § 46. Семейство Мотыльковые и семейство Зонтичные 53 Среди зонтичных немало культурных растений - петрушка, сельдерей, пастернак, укроп, кориандр (кинза) -зеленные и пряные культуры, чьи листья, корнеплоды или плоды используют в пищу. Наибольшее значение из культурных растений имеет морковь культурная. Это двулетник: в первый год морковь образует корнеплод, на второй - зацветает. В корнеплоде моркови много сахаров и каротина, который придаёт ему оранжевую окраску. Из каротина образуется витамин А, необходимый для хорошего зрения. С зонтичными надо быть очень осторожными. Ведь к ним относятся самые ядовитые наши растения - болиголов и цикута. Рис. 46.7. Ядовитые зонтичные: болиголов пятнистый (1) и вех ядовитый, или цикута (2) Болиголов похож на хороший медонос и вполне безобидный купырь. Но если присмотреться, то болиголов легко узнать по голому, сизому стеблю, покрытому красными пятнами. Растение имеет неприятный мышиный запах. Это сорняк огородов и пустырей. Его соком (а не цикутой) был отравлен древнегреческий философ Сократ. Цикуту распознать сложнее - она растёт около воды или в воде. Её корневище имеет внутренние перегородки. Ядовита также петрушка собачья -сорняк полей и огородов, очень похожая на петрушку посевную. Сильные ожоги может вызвать борщевик Соснов-ского: высокая трава (два метра высо- той - не редкость) с большими соцветиями. Особенно опасно соприкосновение с ним в солнечную, жаркую погоду. Родина этого растения - Дальний Восток, а столь широкое распространение он получил благодаря человеку. Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-14 Каковы общие признаки семей- ства Мотыльковые? '■'5 Какие мотыльковые имеют важ- ное хозяйственное значение? Какие представители мотылько- вых и зонтичных являются культурными растениями? Соберите дополнительный материал. Подготовьте проектную работу. Используйте приложение к учебнику «Сельскохозяйственные культуры ». По каким признакам легко опре- делить зонтичные растения? По каким признакам можно уз- нать опасные зонтичные: болиголов, цикуту, борщевик? Подведение итогов и выводы Для мотыльковых характерен плод боб. Растения этого семейства имеют цветок интересного строения, похожий на мотылька, но заметен он лишь у крупноцветных видов. Листья у мотыльковых сложные: перистые или тройчатые. На корнях образуются клубеньки, в которых поселяются бактерии, фиксирующие атмосферный азот. Поэтому мотыльковые обогащают почву азотом и являются хорошими предшественниками для большинства культур. Поэтому же все растения, особенно семена, богаты белком и используются как пища для людей и как ценный корм для животных. Зонтичные легко узнать по соцветию - сложному зонтику. Среди зонтичных много съедобных полезных растений (укроп, морковь, петрушка). Но есть и смертоносные сорняки: цикута, болиголов. Важно уметь их узнавать в природе. 54 Глава 10. Отдел Цветковые растения § 47. Семейство Тыквенные и семейство Паслёновые Познакомься с задачами урока Что общего у этих семейств, кроме того, что их представителей можно встретить на огороде? Каковы особенности каждого семейства? Почему важно, если ты не знаешь растения, определить, к какому семейству оно относится? Будем вместе искать ответы на эти вопросы в параграфе. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 @ Вспомни, какие цветки называют свободнолепестными, свободнолистными, а какие - сростнолепестными, сростнолистными. © Какие плоды называют ягодами, тыквинами? © Что такое однодомные и двудом- ные растения? © Что такое перекрёстное опыление и самоопыление? © Из каких органов могут образовы- ваться усики у ползучих и цепляющихся побегов? Освой новый материал Царство Растения (Plantae) Отдел Цветковые (Magnoliophyta) Класс Двудольные (Dicotyledones) Семейство Тыквенные (Cucurbitaceae) Семейство Паслёновые (Solanaceae) Рис. 47.1. Систематическое положение тыквенных и паслёновых 1. Разнообразие семейства Тыквенные Задания №№ 6-7 Прочитай текст. Определи общие признаки семейства Тыквенные. Тыквенные исключительно травянистые растения. Как правило, жёстковолосые, ползучие или цепляющиеся, со стеблевыми усиками. Родина их - Средняя Азия и Китай (дыня), Индия (огурец), Южная Африка (арбуз), субтропическая Америка (тыква). Все они - теплолюбивые растения. Однако некоторые влаголюбивые, как кабачок и огурец, а другие могут переносить засушливый период. Ведь арбуз, например, происходит из сухих пустынь. В природе тыквенные - это часто могучие лианы, которые в тропических лесах могут взбираться на высоту в 30 м. 3 4 Рис. 47.2. Представители тыквенных: 1 - огурец посевной, 2 - тыква твёрдокорая (кабачки и патиссон), 3 - тыква твёрдокорая, 4 - арбуз шерстистый Листья у тыквенных всегда очерёдные, цельные или рассечённые. § 47. Семейство Тыквенные и семейство Паслёновые 55 Цветки - раздельнополые, обычно с крупным, сростнолистным венчиком из 5 жёлтых или белых лепестков и с чашечкой из 5 чашелистиков. Тычинок в цветке может быть от 2 до 5, а пестик - всегда один. Из завязи образуется плод (тыквина) с большим количеством семян. У тыквенных самые крупные в мире плоды - до 100 кг. Итак, среди тыквенных много известных растений: огурец, кабачок, дыня, арбуз, патиссон, тыква. А вот видов в семействе относительно немного - всего 800, да и то в тропиках. На территории России - около 20 видов. Зато только дынь выведено более 1000 сортов. 2. Разнообразие семейства Паслёновые Задания №№ 8-10 Прочитай текст. Найди общие при- знаки семейства Паслёновые. © Какое растение из паслёновых имеет важное хозяйственное значение? © Какие паслёновые являются ядо- витыми? В семействе 80 родов и 3 тыс. видов. Интересно, что почти все паслёновые из Южной Америки. Там встречаются не только травянистые паслёновые, но деревья и лианы. Это очень важные пищевые и кормовые растения (достаточно назвать картофель), технические, лекарственные, декоративные, сорняки и ядовитые. Важно уметь определять паслёновые, так как если не всё растение, то отдельные его органы являются ядовитыми. У картофеля, например, съедобны только клубни. У томата - только зрелые плоды. Рис. 47.4. Представители паслёновых: 1 - баклажан обыкновенный, 2 - перец овощной Цветок паслёновых правильный пятичленный: 5 сросшихся чашелистиков, 5 сросшихся лепестков, 5 тычинок (иногда их пыльники складываются в трубочку) и один пестик. Среди паслёновых есть насекомоопыляемые растения и самоопыляемые (картофель). Плод - ягода (томат, перец, кар- Любопытные факты о растениях Семя огурца и тыквы - масличное. В нём содержится до 50% масла. После отжима масла из тыквенных семян образуется жмых, который используют для производства халвы. У большинства тыквенных плоды не просто съедобны, а вкусны и полезны. Например, в плодах т^хквы содержание каротина (предшественника витамина А) больше, чем в моркови. Любопытные факты о растениях Интересно, что ближайшими «родственниками» тыквенных с их жёлтыми цветками являются растения с цветками голубого цвета - колокольчиковые. Попробуй найти общие признаки этих семейств. Рис. 47.3. Цветок колокольчика (слева) и мужской цветок кабачка (справа) 56 Глава 10. Отдел Цветковые растения тофель, паслён) или коробочка (душистый табак, петуния, физалис). В культуру введены и другие паслёновые - баклажан, томат, перец. В пищу используют их плоды (ягоды). Красивы декоративные паслёновые: душистый табак, петуния, физалис. Рис. 47.5. Душистый табак (слева) и физалис (справа) Также привлекательны и сильно ядовитые паслёновые: белладонна, белена, дурман - они могут вызвать смертельное отравление. Рис. 47.6. Ядовитые паслёновые: 1 - белладонна, 2 - дурман, 3 - белена Учись использовать биологические термины Задания №№ 11-14 |@| Назови общие признаки семейства Тыквенные и семейства Паслёновые. Какие представители этих семейств тебе известны? @ В чём различие тыквенных и пас- лёновых? Какие представители этих се- мейств имеют большое практическое значение? Соберите дополнительную информацию об отдельных растениях. Подготовьте проектную работу. ^ Выпиши в словарь новые термины. Подведение итогов и выводы Растения семейства Тыквенные и семейства Паслёновые имеют правильный пятичленный цветок со сростнолистным околоцветником. Родина этих растений - тропическая зона, поэтому они теплолюбивы. Представители этих семейств имеют важное хозяйственное значение. Среди паслёновых много ядовитых растений. Любопытные факты о растениях Родина картофеля - Чили и Перу (Южная Америка), где местное население использует его в пищу уже несколько тысячелетий. В Европу картофель завезли в 1565 году в Испанию, затем во Францию и Италию. Сначала выращивали на клумбах. Дамы прикалывали его цветки к платью. Название он получил от итальянского слова tartufolo - трюфель, из-за сходства клубней с подземным грибом. В России появился благодаря Петру I. Рис. 47.7. Цветки картофеля Картофель сейчас - важнейшая пищевая культура после злаков, а также кормовое и техническое растение. Из него добывают крахмал и производят спирт. Спирт используют в технике, медицине, химической промышленности. § 47. Семейство Тыквенные и семейство Паслёновые 57 § 48. Семейство Сложноцветные Познакомься с задачами урока Что общего у семейства Сложноцветные и семейства Тыквенные, семейства Сложноцветные и семейства Паслёновые? Почему эти растения так называют и много ли их на Земле? Среди дикорастущих сложноцветных самые известные и любимые - васильки и ромашки. Но умеешь ли ты их различать? Все ли васильки - голубые? Точно ли на ромашках мы гадаем? Ответим на эти вопросы на данном уроке, а также узнаем, какие растения относятся к этому семейству. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 © Что общего между растениями се- мейства Тыквенные и семейства Паслёновые? © Вспомни, что такое соцветия? В ка- ких соцветиях цветки располагаются на разросшемся цветоложе? © Какие культуры относят к мас- личным? Освой новый материал Царство Растения (Plantae) Отдел Цветковые (Magnoliophyta) Класс Двудольные (Dicotyledones) Семейство Сложноцветные (Compositae) Одуванчик лекарственный Рис. 48.1. Систематическое положение сложноцветных 1. Общие признаки семейства Сложноцветные Задание № 4 Прочитай текст. Определи общие признаки семейства Сложноцветные. Всего на Земле существует 250 тыс. видов цветковых растений, из них 25 тыс. видов - сложноцветные, которые составляют 1000 родов. Сложноцветные можно увидеть везде: в лесах и степях, в тундре и пустыне, в тропиках и горах. Первой из них рано весной зацветает мать-и-мачеха. Золотистые одуванчики сигнализируют о начале лета, но основная масса сложноцветных начинает цвести в середине лета и цветёт до глубокой осени. В наших краях все они - травянистые растения, даже подсолнечник, высотой до 4 м, является травой. В тропиках есть и кустарниковые формы. Рис. 48.2. Мать-и-мачеха У всех сложноцветных один общий признак: соцветие - корзинка, по которой их легко узнать. Хотя размер корзинки может быть и 30 см у подсолнечника, и несколько миллиметров у полыни или салата. Крупные, яркие соцветия опыляются насекомыми, а невзрачные - ветром. Часто это соцветие путают с крупным цветком (даже насекомые ошибаются - прини- 58 Глава 10. Отдел Цветковые растения мают соцветие за один цветок). Способствует этому обёртка - листочки, которые окружают корзинку, напоминают о чашелистиках. А также то, что в самой корзинке цветки могут быть разными по форме. Рис. 48.3. Разнообразие цветков в соцветии корзинка: 1 - трубчатый у бодяка полевого, 2 - воронковидный у василька синего, 3 - язычковый у одуванчика лекарственного У язычковых цветков лепестки срастаются в трубочку, оставляя верхнюю часть свободной - в виде язычка с 5 зубчиками. Это цветки одуванчика или краевые цветки ромашки. В центре у ромашки находятся трубчатые цветки. У трубчатого цветка - сросшиеся в трубочку лепестки с пятизубчатым краем. Существуют ещё и воронковидные цветки. Они имеют вид широкой воронки с зубчиками. У василька воронковидные цветки не имеют тычинок и пестиков, но служат для привлечения насекомых к трубчатым, не таким ярким, цветкам. Рис. 48.4. Нивяник белый: 1 - соцветие-корзинка, 2 - трубчатые цветки, 3 - пестик с двумя рыльцами Однако все цветки имеют двойной околоцветник со своеобразной чашечкой, состоящей из хохолка волосков или из чешуек. Венчик состоит из 5 сросшихся лепестков. Тычинок тоже 5, сросшихся своими пыльниками. Пестик один (если цветок обоеполый) с двулопастным рыльцем. Плод у всех сложноцветных - семянка, часто с хохолком волосков -плод-летучка. 2. Дикорастущие растения семейства Сложноцветные Задание № 5 P5I Какие дикорастущие сложноцветные - лекарственные растения? Какие - сорные растения? Ромашка непахучая - однолетнее или двулетнее растение с прямостоячим стеблем и рассечёнными листьями. В корзинке по краям находятся язычковые цветки белого цвета, которые можно принять за лепестки, которые привлекают насекомых. Эти цветки однополые, женские, на вершине только 3 зубчика, а не 5, их называют ложноязычковыми. В середине - жёлтые трубчатые цветки с 5 зубчиками. Чашечки нет, 5 тычинок срослись пыльниками, один пестик. Плод - семянка. У ромашки непахучей нет краевых белых цветков. Рис. 48.5. Представители сложноцветных: 1 - ромашка лекарственная, 2 - ромашка пахучая, 3 - чертополох курчавый, 4 - полынь горькая, 5 - тысячелистник обыкновенный, 6 - нивяник белый, 7 - цикорий обыкновенный, 8 - полынь чернобыльник § 48. Семейство Сложноцветные 59 Корзинки ромашки лекарствен-нной используются при лечении желудочно-кишечных заболеваний и для полосканий. Все ромашки - однолетние сорняки. Растение, которое в быту называют ромашкой - это нивяник. Многолетник, с цельными, а не рассечёнными зубчатыми листьями и с крупными одиночными корзинками. Обычен на лугах и часто разводится как декоративное растение. Лекарственное значение имеет и тысячелистник - его применяют как желудочное и кровоостанавливающее средство. Некоторые тысячелистники разводят как декоративные. Тысячелистник получил своё название за свои сильно рассечённые листья. Рис. 48.6. Василёк синий У василька синего краевые цветки -воронковидные, бесполые. Это однолетник, сорняк посевов и декоративное растение. Лепестки применяют как глазное средство. Васильки бывают не только синего, но и розового, жёлтого и белого цвета. Ромашка далматская (пиретрум), которую можно встретить в наших садах и цветниках - хороший инсектицид. Рис. 48.7. Пиретрум девичий Полынь горькая, сорняк, - хорошее желудочное средство. Корни цикория используют как суррогатный кофе. Он - сорняк и декоративное растение. Рис. 48.8. Бодяк полевой (осот розовый) Бодяк полевой и осот розовый - это один и тот же вид многолетнего дву- Любопытные факты о растениях Из каких растений добывают натуральный каучук? Всемирной известностью пользуется гевея бразильская. Но, оказывается, очень хороший каучук могут дать ближайшие родственники нашего одуванчика - одуванчики крымский (крым-сагыз) и казахский (кок-сагыз). Последний был открыт русским ботаником Родиным только в ХХ веке. 60 Глава 10. Отдел Цветковые растения домного сорняка с длинным корневищем, которое легко даёт корневые отростки. Корзинку составляют только трубчатые цветки. Такие же соцветия у чертополоха, сорняка плохо обработанных полей. Чертополох - хороший медонос. Рис. 48.9. Чертополох курчавый Осот полевой с жёлтыми корзинками язычковых цветков - злостный сорняк из сложноцветных. Одуванчик лекарственный с корзинками только из язычковых цветков тоже сорняк, используемый в медицине. Несмотря на горький вкус, он съедобен, а молодые ошпаренные листья годятся в салат. 3. Культурные растения семейства Сложноцветные Задание № 6 В каких областях хозяйственной деятельности используют сложноцветные? Среди растений этого семейства есть не только лекарственные и сор- ные, но и декоративные, пищевые, кормовые, технические растения. Поэтому изучению семейства уделяется большое внимание. Наиболее важное пищевое растение - подсолнечник. Его лучшие отечественные сорта выведены академиком В.С. Пустовойтом. В семянках содержится до 57% масла. Масло используется в пищу, а также в мыловарении, лако-красочном производстве. Жмых, обмолоченные корзинки и силос идут на корм скоту. Так что растение используется целиком. Рис. 48.10. Подсолнечник масличный В пищу используют разные органы сложноцветных. Листья салата, корневые клубни топинамбура (земляная груша), сочные чешуйки обёртки артишока. У козлобородника, например, сочные белые корни по вкусу напоминают устриц. Удивительно разнообразны декоративные сложноцветные, которые царят в цветниках во второй половине лета и осенью. Королевой среди них является хризантема, один из символов Японии. Хороши также георгины и Любопытные факты о растениях Родина подсолнечника - Южная Америка. В Европу его завезли испанцы в 1510 году. В Россию подсолнечник попал из Голландии и сначала использовался как декоративное и грызовое растение. Но в 1829 году крепостной крестьянин Воронежской губернии Д.С. Бокарёв впервые получил масло из семян подсолнечника. Эту культуру сразу стали широко возделывать в России, а в середине XIX века вывезли из России в США и Канаду. § 48. Семейство Сложноцветные 61 астры, золотые шары и герберы, маргаритки, бархатцы, циннии, космеи, календулы (ноготки) и многие другие растения. Календула - ещё и лекарственное растение. © Назови лекарственные, декоратив- Рис. 48.11. Декоративные сложноцветные: 1 - цинния, 2 - бархатцы, 3 - хризантема, 4 - маргаритки Учись использовать биологические термины Задания №№ 7-13 Назови общие признаки семейства Сложноцветные. Какие типы цветков встречаются в корзинках сложноцветных? н^1е, пищевые растения сложноцветн^хх. © Предположи, почему осот, одуванчик, чертополох - сорняки, с которыми трудно бороться. Какие представители этого семей- ства имеют большое практическое значение? Соберите дополнительную информацию об отдельных растениях. Подготовьте проектную работу. |©| Объясни происхождение названий «сложноцветные», «подсолнечник», «мать-и-мачеха». © Объясни, почему получили такое название цветки сложноцветных: воронковидные, трубчатые, язычковые. Выпиши в словарь новые термины. Подведение итогов и выводы Сложноцветные - самое многочисленное семейство цветковых растений. Среди них много лекарственных, декоративных, пищевых, а так же сорных растений. Важное пищевое значение имеет подсолнечник - ведущая масличная культура. Сложноцветные -травянистые растения. Наиболее характерный их признак - соцветие корзинка. Как правило, у сложноцветных пятичленные цветки, плод - семянка, иногда с хохолком волосков. Сложноцветные имеют сростнолепестный венчик из пяти лепестков. § 49. Класс Однодольные. Семейство Лилейные Познакомься с задачами урока Лилейные - древнейшие из культурных растений. С одной стороны, многие дикорастущие лилейные настолько хороши, что их и сейчас выращивают в садах в первозданном виде, выведены тысячи сортов лилий и тюльпанов. С другой стороны, лук репчатый и чеснок выращиваются человеком 6 тыс. лет и в диком виде уже не встречаются. Это семейство однодольных растений. Поэтому, прежде всего, мы вспомним, по каким признакам однодольные растения отличаются от двудольных. Затем выясним, почему прекрасные лилии, едкий чеснок и растущий в каждом доме столетник (алоэ) относятся к одному семейству. И узнаем, какие представители лилейных красивы, какие полезны, а какие - ядовиты. 62 Глава 10. Отдел Цветковые растения Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 На какие классы подразделяют цветковые растения? По каким признакам? © Какое строение имеет луковица и корневище лилейных? Какие функции они выполняют? Назови растения с параллельным или дуговым жилкованием листьев. Какой околоцветник называют простым, а какой - двойным? Какой околоцветник называют свободнолистным, а какой - сростнолистным? Приведи примеры. Освой новый материал Царство Растения (Plantae) Отдел Цветковые (Magnoliophyta) Класс Однодольные (Monocotyledones) Семейство Лилейные (Liliaceae) Лилия тигровая Рис. 49.1. Систематическое положение лилейных 1. Общие признаки семейства Лилейные Задание № 5 © Прочитай текст. Выдели общие признаки семейства Лилейные. Предположи, какие знакомые тебе растения относятся к этому семейству. Это крупное семейство содержит около 250 родов и почти 4 тыс. видов, распространенных на всех материках, особенно на сухих и солнечных равнинах Средиземноморья и Средней Азии. Многие виды известны только в культуре. Лилейные - травянистые растения. Это многолетние луковичные или корневищные травянистые растения. От луковиц отходят придаточные корни, образующие мочковатую корневую систему. Листья лилейных простые, с дуговидным или параллельным жилкованием. Цветки правильные, с простым околоцветником из 6 листочков, которые расположены в два круга. Чаще околоцветник раздельнолистный, но бывает и сростнолистным (у ландыша). Тычинок тоже 6 и тоже в двух кругах по 3. А вот пестик один, но завязь - трехгнездная. Все части цветка кратны трём. Крупные и яркие цветки лилейных - одиночные. Мелкие цветки у лилейных собраны в соцветие кисть (ландыш, тигровая лилия, купена, алоэ) или зонтиковидные (чеснок, лук). Плод - коробочка (тюльпан, лилия, лук) или ягода (спаржа, вороний глаз, ландыш). В семенах - маленький зародыш и сильно развитый эндосперм. Рис. 49.2. Представители лилейных: 1 - купена лекарственная, 2 - ландыш майский, 3 - лук репчатый, 4 - тюльпан Шренка § 49. Класс Однодольные. Семейство Лилейные 63 2. Дикорастущие представители лилейных Задание № 6 © Прочитай текст. Какие из этих ра- стений встречаются в вашем крае? Многие лилейные зацветают рано весной. В их луковицах накоплен значительный запас питательных веществ, поэтому весной они быстро трогаются в рост, зацветают, дают плоды. Лето, осень и зиму они существуют в виде луковиц. Рис. 49.3. Гусиный лук жёлтый (слева) и пролеска сибирская (справа) В нашей стране наиболее известны гусиный лук и пролеска. Цветки у гусиного лука жёлтые, а у пролески -синие, голубые, реже фиолетовые. Гусиный лук встречается в лесах, на паровых полях. Пролеска - на опушках, в дубовых лесах, зарослях кустарников, обычна в лесостепной зоне. Эти растения, размножившись, образуют целые лужайки нежно-жёлтых или голубых цветов. Лилии растут большей частью в горах, по лесным и открытым склонам. Лилия белая происходит из южной Европы. Это медонос и лекарственное растение. В лесах средней полосы растёт лилия красная, лилия кудреватая (саранка). К сожалению, эти красивые растения относятся к исчезающим и охраняемым растениям, как и рябчик шахматный. Рис. 49.5. Лилия кудреватая (слева) и рябчик шахматный (справа) Тюльпаны растут в пустынях и полупустынях, в степях (они легко переносят летнюю засуху). В нашей стране - в степях и широколиственных лесах. Некоторые виды занесены в Красную книгу. 3. Хозяйственное значение семейства Задание № 7 © Прочитай текст. Как человек ис- пользует лилейные растения? Любопытные факты о растениях Видовое название пролески - сибирская, но оно ошибочно. Происходит пролеска из Причерноморья, растёт в широколиственных лесах и к хвойным лесам Сибири никакого отношения не имеет. Зато в Сибири можно увидеть другой замечательный цветок - собачий зуб, или кандык. Рис. 49.4. Эритрониум, собачий зуб (кандык) 64 Глава 10. Отдел Цветковые растения Прежде всего - это лук. Все луки имеют характерный «луковый» запах. Причём пахнут как раз не цветки, а все вегетативные части растения. Соцветие многих луков - простой зонтик, он бывает очень красив и используется в декоративных целях. Луки ценны тем, что содержат много витаминов (С и В) и фитонциды, которые относятся к группе антибиотиков! Лук огородный (репчатый) выращивают ради сочной луковицы. Происходит он из Ирана. В культуре известен с Древнего Египта. Лук-батун -многолетний лук из Китая. Его луковицы небольшие, но очень вкусные толстые цилиндрические листья, которые можно срезать несколько раз за лето. Листья используют и у самого нежного из луков - шнитт-лука. Они более тонкие, чем у лука-батуна, но зато появляются рано весной. Рис. 49.6. Шнитт-лук (1) и спаржа лекарственная (2) Чеснок родом из Средней Азии. Его луковица состоит из отдельных луко-виц-деток. Цветки образуются редко. Вместо них в соцветии развиваются мелкие луковички. Из дикорастущих лилейных в пищу используют черемшу (лук медвежий). Спаржа лекарственная - дикорастущее растение, но выращивается и в культуре. Молодые подземные побеги являются ценным овощем. Взрослые побеги декоративные, выращиваемые в садах. Как комнатные растения выращивают другой вид спаржи - аспарагус. В комнатном озеленении используют также алоэ, драцену. Если бы не существовало лилейных, наши сады выглядели бы совершенно иначе, ведь это и тюльпаны, и лилии, и гиацинты. Родина тюльпанов - Средиземноморье (их название происходит от персидского «тюрбан»), хотя страной, где особенно интенсивно культивируются тюльпаны, стала Голландия. Если цветки тысяч сортов тюльпанов, созданных человеком, прекрасны, но не имеют особого запаха, то гиацинты и большинство лилий пахнут очень сильно. Гиацинт в переводе с греческого означает «цветок дождей». На своей родине, Малой Азии, он цветёт в период дождей, а у нас - весной. Лилии - ближайшие родственники тюльпанов. Лилия в искусстве - символ чистоты. Выведены сотни сортов, которые украшают сады с конца июня до осени. Многие сорта лилий выращивают в теплицах круглый год специально на срезку - для букетов. 4. Лекарственные и ядовитые растения семейства Задание № 8 @ Прочитай текст. Какие растения являются лекарственными, а какие -опасны и ядовиты? Среди культурных и декоративных лилейных немало лекарственных. Прежде всего, это лук и чеснок, которые содержат вещества, убивающие бактерии. Всем известный «столетник», алоэ древовидный, используют для заживления ран и при желудочнокишечных заболеваниях. Не менее известен ландыш майский - многолетнее растение с корневищем и придаточными корнями. У ландыша всего два листа, душистое соцветие кисть. В отличие от большинства лилейных, листочки его околоцветника срастаются, образуя малень- § 49. Класс Однодольные. Семейство Лилейные 65 кие колокольчики. Плод - ягода. Осторожно, они - ядовиты! Но в медицине препараты ландыша широко применяются при лечении сердечных заболеваний. Ландыш используют и в парфюмерии. В косметологии используют луковицы лилии. Рис. 49.7. Ландыш: цветки, зеленые и созревшие плоды Многие лекарственные растения одновременно ядовиты. Например, купена, чемерица. Рис. 49.8. Купена лекарственная (слева) и чемерица белая Лобеля (справа) Безвременник, растущий в горах Кавказа, часто выращивают в садах, ведь он образует красивые цветки осенью, до ноября. Всё растение ядовито, даже вода, в которой стояли его веточки. В медицине он применяется для лечения ревматизма суставов. Из него добывают уникальное вещество (колхицин), которое незаменимо при хромосомных исследованиях. Среди ядовитых лилейных и вороний глаз - лесное растение с мутовкой из 4 листьев и одной крупной чёрной ягодой. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-12 |@| Назови общие признаки семейства Лилейные. |©| Какие лилейные опасны для человека? Какие представители этого семейства имеют большое практическое значение? Соберите дополнительную информацию об отдельных растениях. Подготовьте проектную работу. р@| Посоревнуйтесь, кто назовёт больше видов растений семейства Лилейные? Подведение итогов и выводы Лилейные - семейство класса Однодольные растения. Их характерные признаки соответствуют признакам однодольных: это травянистые растения, простые листья имеют параллельное или дуговое жилкование, корневая система у луковичных мочковатая, число листочков и тычинок в цветке кратно трём. Наибольшее хозяйственное значение имеют декоративные лилейные. Из пищевых - лук и чеснок. Среди лилейных есть лекарственные и опасные ядовитые растения. Рис. 49.9. Безвременник осенний (слева) и вороний глаз четырёхлистный (справа) 66 Глава 10. Отдел Цветковые растения § 50. Класс Однодольные. Семейство Злаковые Познакомься с задачами урока Злаковые - самое крупное и самое важное семейство класса Однодольные. Даже если бы оно включало в себя только два вида - пшеницу и рис - его значение для человечества уже было бы немаловажным, так как эти две культуры составляют основу питания жителей всех континентов. Нам предстоит познакомиться с пшеницей и другими зерновыми культурами, с дикорастущими злаками, а также выяснить, по каким признакам можно определить растения, принадлежащие этому семейству. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-6 0^ Какое соцветие называют метёлкой, початком, колосом, сложным колосом? Вспомни, какие плоды называют односемянными. Что такое зерновка? Вспомни строение листа. Как на- зывают листья без черешка? Какое строение имеет побег? Ка- кие части побега называют узлом и междоузлием? Что такое верхушечный рост? Вставочный рост? @ Что называют ветвлением побега, а что - кущением? Освой новый материал Царство Растения (Plantae) Отдел Цветковые (Magnoliophyta) Класс Однодольные (Monocotyledones) Семейство Злаковые (Poaceae) Пшеница Рис. 50.1. Систематическое положение злаковых 1. Общие признаки семейства Злаковые Задания №№ 7-8 |@| Прочитай текст. По каким признакам злаковые отличаются от лилейных? Обрати внимание на самые характерные признаки семейства. Предположи, какие знакомые тебе растения относятся к злаковым. Растения семейства Злаковые распространены по всему Земному шару. Это одно из самых многочисленных семейств цветковых растений, самое крупное семейство класса Однодольные: злаков без малого 10 тыс. видов. Это однолетние (пшеница, овёс, рожь) или многолетние (пырей, ковыль, тростник) растения. Рис. 50.2. Стебель-соломина и сложный колос пшеницы У злаков мочковатые корневые системы и стебли с хорошо выраженными узлами. Растения семейства Злаковые легко распознать по строению стебля. У большинства - это стебель соломина, полый в междоузлиях и заполненный тканью в узлах. Стебли злаков растут в длину в результате деления клеток в основании каждого междоузлия. Такой рост называется вставочным. § 50. Класс Однодольные. Семейство Злаковые 67 Длинные узкие листья злаков разделены на пластинки и влагалища (основание листа, которое охватывает стебель и при этом защищает образовательную ткань). На границе между ними заметен плёнчатый язычок. Считается, что язычок препятствует проникновению воды между основанием листа и стеблем. Ветвятся стебли злаков в нижней части побегов, где образуют зоны кущения. Рис. 50.3. Плод (А), цветок (Б), колосок (В) ржи: 1 - цветковые чешуи, 2 - рыльце пестика, 3 - тычиночная нить, 4 - пыльник Соцветия злаков - сложный колос, метёлка, початок (у кукурузы), иногда - султан (тимофеевка). Соцветия состоят из колосков. Каждый колосок имеет 2 колосковые чешуи, прикрывающие от одного (у ковыля), двух (у ржи) до нескольких цветков. Каждый цветок имеет 2 цветковые чешуи, три тычинки и один пестик. Плод злаков -зерновка. В этом односемянном плоде срослись околоплодник и семенная кожура. Эндосперм не окружает зародыш, а примыкает сбоку к единственной семядоле (её называют щитком). 2. Дикорастущие представители злаковых Задание № 9 |©| Прочитай текст, рассмотри рисунки. Какие из этих растений встречаются в вашем крае? Травяной покров степей и лугов, газонов и пастбищ во всём мире состоит из злаковых растений. В нашей стране по распространению и кормовому значению среди злаков первое место занимает пырей, затем - овсяница, мятлик, лисохвост и тимофеевка, овсюг. Пырей - многолетнее корневищное растение. В отличие от большинства злаков, у пырея ползучего одиночные надземные побеги, кущения не происходит. На лугах пырей является ценным сенокосным растением, а в садах и огородах - злостным сорняком, который легко размножается кусочками Любопытные факты о сорняках Всем известны сорняки садов и огородов. Но, оказывается, сорняки есть и на лугах -щучка и белоус. Почему эти злаки - сорняки среди других злаков? Вспомним, что луга - пастбищные и сенокосные угодья. Листья у щучки жёсткие, и скот может поедать только совсем молодые листочки. Рис. 50.4. Луговик дернистый (щучка) Кроме того, плотные кусты щучки образуют кочки, делают луг неровным и затрудняют косьбу. Жёсткие щетинистые листья белоуса совсем несъедобны для животных. Разрастаясь на лугах, он вытесняет ценные кормовые травы 68 Глава 10. Отдел Цветковые растения корневища. Корневище пырея обладает лекарственными свойствами. Овсяница и мятлик - многолетние травы с широкими листьями и раскидистыми соцветиями метёлками. Это ценные пастбищные и сенокосные растения. Образуют густые дернины, поэтому используются как газонное растение. Рис. 50.5. Представители злаковых: 1 - овсяница луговая, 2 - мятлик обыкновенный, 3 - лисохвост луговой, 4 - тимофеевка луговая, 5 - пырей ползучий, 6 - овёс пустой (овсюг) Лисохвост и тимофеевка отличаются от других злаков соцветием султаном. Тимофеевку луговую часто выращивают на полях вместе с клевером как кормовую траву. Многие злаки, как и пырей ползучий, - сорняки: ежовник, овсюг. В тропических странах произрастают два удивительных злака: бамбук и сахарный тростник. Бамбук - многолетний злак с одревесневающим стеблем соломиной. Рис. 50.6. Заросли бамбука Бамбук быстро растёт в высоту (до 120 см в сутки!), но в толщину рост пре- кращается рано. Поэтому при высоте в 35 м толщина ствола бамбука не превышает 40 см. Цветет бамбук редко и после цветения погибает. Стебли бамбука используют для строительства домов, изготовления мебели, посуды, водопроводных труб, мостов, одежды, бумаги, циновок, украшений. Молодые побеги идут в пищу. Ими питаются многие животные (это основная пища панды). Более 60% сахара, который производится в мире, изготавливают из сахарного тростника. В дикорастущем сахарном тростнике всего 9% сахара. Размножают сахарный тростник стеблевыми черенками, так как плодов он обычно не даёт. Высокие (до 6 м) стебли сахарного тростника содержат до 18% сахара. 3. Важнейшие зерновые культуры Задания №№ 10-11 @ Прочитай текст. Какие преимущества имеют твёрд^хе и мягкие пшениц^!? Что такое озимые и яровые культуры? (§) Какие культуры относят к зерновым и крупяным? Почему злаковые имеют такое большое хозяйственное значение? Пшеница - древнейшее культурное растение. Человек возделывал пшеницу ещё в доисторические времена. Рис. 50.7. Пшеница: 1 - сложный колос, 2 - зерновка, 3 - цветок, 4 - колосок, 5 - взрослое растение § 50. Класс Однодольные. Семейство Злаковые 69 На Земном шаре её насчитывается более 20 видов. В земледелии имеют значение два вида: пшеница мягкая и пшеница твёрдая. Эндосперм в зерновках мягкой пшеницы рыхлый, мучнистый. Мягкая пшеница менее требовательна к почве и более холодостойка, чем твёрдая. Поэтому она шире распространена. Но эндосперм зерновки твёрдой пшеницы почти на треть состоит из белка, который называют клейковиной. Это ценная пшеница, из которой получают муку более высокого качества. Каждый вид пшеницы имеет много сортов (всего известно около 4 тыс. сортов). Однако все сорта обладают общими признаками. Пшеница - это однолетняя трава со стеблем соломиной. В зависимости от вида и сорта высота стебля колеблется от 40 до 100 см. У разных сортов при кущении образуется разное количество стеблей. Соцветие сложный колос состоит из простых колосков. В каждом колоске у разных сортов от 2 до 6 цветков. Ещё в закрытых цветках происходит самоопыление. Чем больше стеблей на одном растении, чем больше цветков в колоске, тем больше образуется зерновок и тем выше урожай. Различают озимые и яровые сорта пшеницы. Яровую пшеницу высевают весной, а озимую - осенью, с таким расчётом, чтобы к наступлению холодов у молодых растений произошло кущение - образование молодых побегов. Сорта мягкой пшеницы бывают как яровыми, так и озимыми, а сорта твёрдой пшеницы - только яровыми. Из пшеничной муки пекут белый хлеб, изготавливают различные кондитерские изделия, макароны, вермишель и лапшу, манную и пшеничную крупу. Рис. 50.9. Рожь: 1 - зерновка, 2 - сложный колос, 3 - колосок Рожь легко отличить от пшеницы: её стебель и листья имеют сизую окраску. Серовато-жёлтые зерновки более Любопытные факты о растениях Под руководством нашего выдающегося учёного Н.И. Вавилова были организованы экспедиции в самые удалённые уголки мира. Учёные искали центры происхождения культурных растений. В частности они выяснили, что родиной многих видов пшеницы является Закавказье, Турция, Ближний Восток. Практическая биология В росте и развитии пшеницы выделяют 6 фаз: всходы, кущение, выход в трубку (быстрый рост прямостоячих побегов), колошение, цветение, созревание. Рис. 50.8. Фазы развития яровой пшеницы: 1 - всходы, 2 - третий лист, 3 - кущение, 4 - выход в трубку, 5 - колошение, 6 - созревание Начало созревания зерновок называют молочной спелостью: если сильно нажать на зерновку, то выступает жидкость, похожая на молоко. Затем зерновка твердеет и желтеет - это восковая спелость, время собирать урожай. 70 Глава 10. Отдел Цветковые растения узкие, чем у пшеницы, а у красноватофиолетовых проростков хорошо заметны 4 первичных корешка. Половина всех посевов ржи приходится на нашу страну. Выращивают яровую и озимую рожь. Озимая рожь даёт более высокие урожаи. Из ржи выпекают вкусный и полезный ржаной («чёрный») хлеб. Ячмень - одна из самых холодостойких зерновых культур. Его можно выращивать как на Крайнем Севере, так и высоко в горах, так как он очень быстро растёт, развивается и успевает дать урожай даже при коротком лете. В древности ячмень был основной зерновой культурой народов северных и умеренных широт. Он известен с III тысячелетия до н.э. Впоследствии был вытеснен пшеницей (когда появились более холодостойкие сорта) и рожью. Ячмень легко узнать по колосьям с длинными остями. Из зернового ячменя вырабатывают перловые и ячневые крупы. Издавна ячмень использовали в пивоварении. Выращивают его так же давно -с IV века до н.э. Это холодостойкая культура. Из зерновок овса вырабатывают толокно, овсяную крупу, крупу геркулес. Овёс выращивают и как кормовую культуру вместе с викой или горохом. Более теплолюбивыми культурами являются рис, кукуруза, просо. Просо - теплолюбивая, засухоустойчивая культура. Стебли у проса не только кустятся, но и ветвятся. Соцветие метёлка. Просо - крупяная культура. Просяную крупу называют пшеном. Пшено содержит до 14% белка. Просо -кормовое растение, идущее на силос. Рис - теплолюбивая культура, которая растёт на полях, затопленных водой. В России его выращивают в Краснодарском крае. Рис - основной источник питания половины человечества. Рис. 50.10. Ячмень Овёс отличается от многих злаков своим раскидистым соцветием - метёлкой. Рис. 50.11. Кукуруза: 1 - мужское соцветие кукурузы, 2 - женское соцветие кукурузы, 3 - пестичный цветок, 4 - тычиночные цветки, 5 - зерновка, 6 - початок Кукуруза - мощное травянистое растение, которое достигает 3-3,5 м высоты. Не удивительно, что и корневая система у кукурузы прекрасно развита. Дополнительной опорой этому крупно- Любопытные факты о растениях Рожь - молодая культура по сравнению с пшеницей. Культура, но не вид! Человек возделывал пшеницу, а рожь в её посевах была сорняком. Но с продвижением земледелия на север, где озимая пшеница часто вымерзала, рожь стала основной культурой. § 50. Класс Однодольные. Семейство Злаковые 71 му растению служат ходульные (опорные) корни. У неё длинные (до 1 метра) листья. Стебли, в отличие от большинства злаков, не полые, а заполнены тканью. Удивительно, но этот гигант - однолетнее растение. Кукуруза - однодомное растение. Женские соцветия, початки, закутаны в своеобразную обёртку из видоизменённых листьев. Расположены они в пазухах листьев. Пестики представляют собой округлую завязь, длинный шелковистый столбик и два рыльца. Мужские соцветия, метёлки, расположены на верхушке растения. Кукуруза - перекрёстноопыляемое растение. Пыльца созревает несколькими днями раньше, чем на этом же растении появляются рыльца пестиков. Учись использовать биологические термины Задания №№ 12-18 Назови общие признаки семейства Злаковые. Назови дикорастущие злаковые растения. Какие из них - ценные кормовые травы, какие - сорные растения? |@| Какие злаковые имеют наибольшее хозяйственное значение? [©! Какие зерновые культуры являются холодостойкими, теплолюбивыми? |©| Какие два вида пшеницы вошли в культуру? В чём заключаются их особенности? Соберите дополнительную инфор- мацию об отдельных злаковых растениях. Подготовьте проектную работу. Кто назовёт больше видов расте- ний семейства Злаковые? Подведение итогов и выводы Крупнейшее семейство однодольных растений и важнейшее (с хозяйственной точки зрения) - семейство Злаковые имеет ряд общих признаков. Наиболее характерный из них - стебель соломина. Листья линейные, с сильно разросшимися основаниями, которые охватывают стебель. Цветки мелкие, с двумя цветочными чешуями, тремя тычинками, пестик один. Соцветие сложный колос, метёлка или султан. Плод - зерновка. Многие злаковые - ценные кормовые травы. Злаковые культуры -важнейшие пищевые растения. Среди них - пшеница, рис, кукуруза. Любопытные факты о растениях Родина кукурузы - Центральная и Южная Америка. Уже несколько тысячелетий она возделывалась индейцами. Дикорастущие предки кукурузы не найдены. В Европу кукуруза попала в 1493 году, а в России её стали возделывать в XVII веке. Кукуруза - одна из ведущих зерновых культур мирового земледелия, но в районах с умеренным климатом зерно кукурузы не вызревает, поэтому её выращивают на силос. Но уже выведены сорта, которые дают зерно в средней полосе и в Сибири. 72 Глава 11. Бактерии § 51. Особенности строения и размножения бактерий. Условия жизни бактерий Познакомься с задачами урока Бактерии - самые древние из ныне живущих на нашей планете организмов. Самые древние и самые просто устроенные, но дольше всех других организмов неизвестные человеку. Люди узнали о существовании бактерий поздно, хотя действие их испытывали всегда. Как же устроены эти «организмы-невидимки»? Где и в каких условиях они живут? Ответим на эти вопросы. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 © Вспомни, как устроена раститель- ная клетка. © Как растения питаются? © Для чего растению нужен кислород? Как размножаются одноклеточ- ные водоросли? На какие царства биологи подраз- деляют все живые существа? Освой новый материал Царство Бактерии (Bacteria) Холерный вибрион Рис. 51.1. Систематическое положение бактерий 1. Распространение бактерий Задание № 6 © Где встречаются бактерии? На Земном шаре практически нет места, где не встречались бы бактерии. В образцах горных пород в Антарктиде на глубине 430 м бактерии есть. В вулканических кратерах при температуре выше 360 C - тоже есть. Бактерии есть в морях и в нефти. Они обитают на растениях и у различных животных. Есть бактерии и в организме человека. Больше всего их в почве: в 1 г плодородной почвы содержится до 2,5 млрд. бактерий. Меньше всего бактерий в чистом, особенно горном, воздухе. В воздухе классной комнаты после урока бактерий в 13 раз больше, чем в том же классе до урока. Везде, где есть скопление людей, бактерий в воздухе много: на улицах городов, особенно в транспорте. Наука, изучающая бактерии и некоторые другие микроскопические организмы называется микробиологией. Учёные предполагают, что бактерии появились на Земле более 3,5 млрд. лет назад и более миллиарда лет были единственными живыми организмами на планете. За свою столь долгую историю эти организмы приспособились практически ко всем возможным условиям существования. § 51. Особенности строения и размножения бактерий 73 2. Строение и размножение бактерий Задания №№ 7-8 © Почему бактерии выделяют в осо- бое царство? Каково их строение? © Как размножаются бактерии? Все бактерии (от греч. bakteria -палочка) - одноклеточные организмы. Большинство из них имеют форму палочек. Их клетка имеет совершенно особое строение. Главное, у них нет оформленного ядра: ядерное вещество не отделено от цитоплазмы оболочкой. Впрочем, и другие структуры клетки оболочек не имеют. Клеточная стенка бактерий проницаема: через неё в клетку поступают питательные вещества и выводятся продукты обмена. Часто клеточную стенку покрывает слизистая капсула, которая играет защитную роль. Нет у бактерий и пластид. Подавляющее большинство бактерий бесцветно, кроме некоторых, окрашенных в зелёный или пурпурный цвет. Рис. 51.2. Бактериальная клетка: 1 - капсула, 2 - клеточная стенка, 3 - мембрана, 4 - цитоплазма, 5 - ядерное вещество, 6 - жгутик Бактерии - мельчайшие организмы. Их измеряют не сантиметрами и даже не миллиметрами, а микрометрами (1 мкм = 10-6 м). Форма бактерий разнообразна и в соответствии с ней каждая имеет своё название. Палочковидные бактерии называют бациллами, изогнутые - вибрионами, закрученные в спираль - спи- риллами, шарообразные - кокками. Кокки могут быть расположены парами (диплококки), цепочками (стрептококки), гроздьями (стафилококки). Многие бактерии могут передвигаться при помощи жгутиков или ворсинок. Рис. 51.3. Разнообразие бактерий: 1 - кокки, 2 - бациллы, 3 - диплококки, 4 - вибрионы, 5 - стафилококки, 6 - стрептококки, 7 - спирохета, 8 - спирилла Рис. 51.4. Основные формы бактерий: 1 - палочковидная у кишечной палочки, 2 - округлая у сальмонеллы, 3 - изогнутая у бактерии коклюша Бактерии размножаются делением: материнская клетка делится на две дочерних. Уже через 20-30 мин. молодые клетки также приступают к делению. В результате, при благоприятных условиях, бактерии размножаются чрезвычайно быстро: за сутки может образоваться 72 поколения, или, из одной клетки, - около 4^1021 клеток. 3. Питание и дыхание бактерий Задание № 9 © Какие группы по способам пита- ния и дыхания образуют бактерии? 74 Глава 11. Бактерии Некоторые бактерии способны создавать органические вещества из неорганических - это автотрофы. Одни из них при образовании органического вещества, как и растения, используют световую энергию. Другие получают энергию от превращения одних неорганических веществ в другие. Бактерии-гетеротрофы, питаются готовыми органическими веществами. Среди них можно выделить три группы организмов. Бактерии-сапротрофы (от греч. sapros - гнилой и trophe - питание) питаются готовыми органическими веществами (молочнокислые, маслянокислые, уксуснокислые, гнилостные и др.). К ним относятся бактерии, участвующие в превращении в перегной всех органических остатков (например, опавших листьев, веток, побегов трав). этом им такое сосуществование выгодно. Так, клубеньковые бактерии живут в корнях мотыльковых растений. Рис. 51.5. Бактерии-сапротрофы: 1 - молочнокислые, 2 - уксуснокислые, 3 - почвенные Бактерии-симбионты (от греч. symbiosis - совместная жизнь) живут совместно с другими организмами. При Рис. 51.6. Бактерии-симбионты. Клубеньковые бактерии на корнях мотылькового растения Они способны превращать азот воздуха в азотные соединения, которые используются растениями. Другие бактерии живут в кишечнике животных и человека, способствуя переработке пищи, а также снабжая организм животного витаминами В и К. Рис. 51.7. Бактерии-паразиты: 1 - бацилла дифтерии, 2 - бацилла туберкулёза, 3 - менингитные кокки, 4 - холерный вибрион Любопытные факты о бактериях Свет для образования органического вещества используют цианобактерии (от греч. kyanos - темно-синий). Эти организмы содержат хлорофилл, поэтому их долго относили к царству Растения, называя синезелёными водорослями. Железобактерии и серобактерии получают энергию при химических реакциях. § 51. Особенности строения и размножения бактерий 75 Бактерии-паразиты (от греч. parasites - нахлебник) живут в организме «хозяина», используют его как среду обитания и питаются его тканями. Конечно, они наносят вред своему хозяину. Паразиты являются возбудителями болезней у растений, животных и человека. Многие бактерии, аэробы, дышат как растения или животные, поглощая кислород и выделяя углекислый газ. При этом они получают энергию, необходимую для синтеза органических веществ, движения, деления и т.д. 4. Условия жизни и образование спор у бактерий Задание № 10 © Какие условия для бактерий не- благоприятны? Как бактерии их переносят? Хотя некоторые бактерии могут выдерживать очень низкие и, наоборот, очень высокие температуры, для большинства оптимальной является температура от +5 до +40 °C. При более высокой температуре, при нагревании и кипячении, они погибают. Не переносят бактерии прямой солнечный свет. Для анаэробных бактерий губителен кислород, а аэробы, наоборот, без кислорода не могут жить. Большинство бактерий не выживают в кислой среде. Следовательно, от бактериального заражения может предохранить разбавленная уксусная кислота (уксус). При наступлении неблагоприятных условий, которыми для бактерий являются недостаток воды и органи- ческих веществ и слишком низкая или слишком высокая температура, некоторые бактерии теряют воду, сжимаются и образуют на своей поверхности плотную толстую оболочку. Так образуются споры бактерий. В состоянии споры бактерии могут существовать много лет. Например, споры сибирской язвы сохраняются в почве до 30 лет. Споры могут переносить длительное кипячение и замораживание. В благоприятных условиях бактерия освобождается от своей плотной оболочки: спора прорастает и начинает активно питаться и делиться. 00000 Рис. 51.8. Образование бактериальной споры Задание № 11 Выполни лабораторную работу «Изучение внешнего строения бактерии сенная палочка». Лабораторная работа «Изучение внешнего строения бактерии сенная палочка» Оборудование: культура сенной палочки (отвар сена двое суток выдержать при температуре +30 C, чтобы на нём образовалась бактериальная плёнка); микроскоп, предметные и покровный стёкла, пипетка, ватка. Ход работы: 1. Приготовь микропрепарат бактерии Любопытные факты о бактериях Некоторые бактерии обладают способностью при дыхании светиться. Скопление таких бактерий приводит к свечению морской воды, лесных гнилушек, частей тела некоторых морских животных, в организме которых такие бактерии живут как симбионты. Другие бактерии, анаэробы, живут при отсутствии кислорода, а энергию получают в результате брожения различных органических веществ. Такой способ получения энергии менее выгодный и гораздо более древний. 76 Глава 11. Бактерии сенная палочка: на предметное стекло капни раствор. Закрой покровным стеклом. Излишки воды убери ватой. 2. Рассмотри микропрепарат при малом увеличении, а затем при большом увеличении микроскопа. Обрати внимание на форму и окраску бактерий. 3. Зарисуй бактерии. Учись использовать биологические термины Задания №№ 12-15 @ Назови отличительные признаки бактерий. @ На какие группы по типу питания можно распределить бактерии? © В чём заключается различие между бактериями аэробами и анаэробами? ^ Выпиши в словарь новые термины. Подведение итогов и выводы Бактерии - древнейшие и мельчайшие организмы, которые образуют особое царство. Они имеют различные формы. У бактерий нет оформленного ядра. Оболочек не имеют и другие структуры клетки. У бактерий нет пластид. По способам питания как гетеротрофы бактерии разделяются на сапрофитов, паразитов и симбионтов. Среди бактерий есть особая группа, содержащая хлорофилл. Эти бактерии могут питаться и гетеротрофно, и автотрофно. Размножаются бактерии делением. Среди бактерий есть аэробы и анаэробы. В неблагоприятных условиях бактерии образуют споры. Бактериальная клетка, а особенно споры бактерий, могут переносить низкие и высокие температуры, высыхание. Бактерии встречаются почти везде, особенно много их в почве. § 52. Значение бактерий в природе и в жизни человека Познакомься с задачами урока Бактерии всегда имели на Земле большое значение. Появившись на нашей планете раньше других организмов, именно они участвовали в создании живой оболочки Земли. В настоящее время бактерии продолжают активно перерабатывать живое и мёртвое органическое вещество, образуя важное звено глобального обмена веществ. А круговорот веществ в природе является основой существования жизни на Земле. Итак, бактерии играют значительную роль в жизни на планете. Но всегда ли их влияние полезно для окружающих их организмов? Какое значение имеют бактерии для жизни человека? Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 © Вспомни, как устроена бактери- © Как бактерии питаются? Какие бактерии называют сапрофитами? Паразитами? Симбионтами? © Всем ли бактериям нужен кислород? © Как размножаются бактерии? © Где встречаются бактерии? Какие условия для бактерий неблагоприятны? Как они приспособились к выживанию в таких условиях? Освой новый материал 1. Значение бактерий в природе Задания №№ 6-7 © Какое значение имеют почвенные бактерии? © Какие отношения существуют альная клетка. между бактериями и растениями? Многие виды бактерий, живущие в почве, превращают растительные и § 52. Значение бактерий в природе и в жизни человека 77 животные остатки в перегной. Это почвенные бактерии гниения (см. рис. 51.5). С одной стороны, они выполняют санитарную, а с другой стороны, -почвообразовательную роль. Другая группа почвенных бактерий вместе с другими почвенными организмами разлагает перегной до солей, которые могут использовать растения. Это бактерии брожения. Некоторые свободноживущие почвенные бактерии, а также клубеньковые бактерии - симбионты мотыльковых растений, способны усваивать азот из воздуха, находящегося между частицами почвы (см. рис. 51.6). Они превращают азот в доступную для растений форму. Рис. 52.1. Бактериальные болезни растений: 1 - рак плодовых культур, 2 -чёрная ножка картофеля, 3 - бактериоз огурца Существует около 300 видов бактерий-паразитов, которые вызывают заболевания растений. Бактериальные заболевания растений легко узнать по различным пятнам на листьях, стеб- лях, цветках и плодах. Считается, что 1/8 урожая всех культурных растений на Земле теряется из-за бактериальных болезней. 2. Хозяйственное значение бактерий Задания №№ 8-9 @ Как можно предотвратить нежела- тельное действие бактерий? @ Как человек использует бактерии в хозяйстве? Многие продукты питания портятся - гниют, скисают под действием бактерий. Чтобы сохранить продукты, надо создавать неблагоприятные для бактерий условия. Поэтому скоропортящиеся продукты хранят в холодильнике, стерилизуют и консервируют, сушат, солят, коптят. Рис. 52.2. Молочнокислые бактерии и продукты, которые получают с их помощью Скисание фруктовых соков и молока вызывается бактериями брожения. Однако они не всегда приносят только Практическая биология Кроме органических и минеральных удобрений существуют ещё и бактериальные удобрения. Их вносят в почву вместе с семенами. Служат они для усиления фиксации азота и образования минеральных солей из перегноя. Практическая биология Опасные, а часто и смертельные отравления вызывает бактерия ботулизма. Она быстро размножается при отсутствии кислорода и большом количестве белка, а такие условия как раз создаются в мясных и грибных консервах. Попадает она в консервы с плохо промытыми и недостаточно стерилизованными продуктами. 78 Глава 11. Бактерии вред. Молочнокислые бактерии при брожении превращают сахар в молочную кислоту, а молочная кислота угнетает деятельность гнилостных бактерий. Поэтому молочнокислые бактерии сквашивают капусту, они полезны при засолке огурцов и, главное, при получении из молока различных кисломолочных продуктов - кефира, простокваши, сметаны, творога. Кисломолочные бактерии участвуют и в силосовании кормов. Из некоторых бактерий получают ценные лекарства. 3. Значение бактерий для здоровья человека Задание № 10 Какую пользу и какой вред приносят бактерии здоровью человека и животных? Некоторые бактерии брожения живут в кишечнике животных и человека, способствуя перевариванию пищи. Одна из таких бактерий - это кишечная палочка. Следует иметь в виду, что чрезмерное употребление антибиотиков приводит к гибели кишечных бактерий или, как говорят, кишечной флоры. При этом нарушается процесс пищеварения. Многие заболевания человека и животных вызываются бактериями. Туберкулёзная палочка вызывает туберкулёз лёгких, почек, костей и некоторых других органов (см. рис. 51.7). Туберкулёз развивается медленно и длится несколь- ко лет. В настоящее время это заболевание успешно лечится, но ещё в XIX веке туберкулёз, который тогда называли чахоткой, был неизлечим. Известно, что в благоприятных условиях бактерии очень быстро размножаются. Поэтому многие болезни, вызванные бактериями, развиваются в течение нескольких дней или часов. Кроме того, такие болезни заразны. Самая скоротечная болезнь - чума: от первых признаков заболевания до смерти проходило всего несколько часов. При эпидемиях чумы вплоть до ХХ века вымирали целые города. Бактерии чумы разносятся блохами, которые живут на грызунах. Поэтому предотвратить эпидемию чумы можно было, борясь с грызунами (мышами, крысами, сусликами). Рис. 52.4. Иллюстрация к Ветхому Завету французского живописца Пуссена, изображающая эпидемию чумы. Бактериями вызываются и такие опасные заболевания, как холера, си- Любопытные факты из истории микробиологии Когда-то врачи не знали, что туберкулёз вызывается бактериями, потому не умели его лечить. Но в 1882 году немецкий учёный Роберт Кох выделил и описал возбудителя туберкулёза. Рис. 52.3. Роберт Кох Бациллу туберкулёза стали называть палочкой Коха, или туберкулёзной палочкой. Постепенно разработали и методы лечения этого тяжёлого заболевания. Роберт Кох также открыл бациллу - возбудителя сибирской язвы и изучил цикл её развития. § 52. Значение бактерий в природе и в жизни человека 79 бирская язва, брюшной тиф, дифтерия, коклюш (см. рис. 51.7). Болезнетворные бактерии могут переноситься по воздуху при чихании, кашле, простом разговоре или физическом контакте с больным человеком. Часто бактерии переносятся мухами, которые собирают бактерии на свои лапки и оставляют их на пище. Некоторые бактерии, особенно их споры, устойчивы к высыханию и долго сохраняются в пыли (туберкулёзная палочка). В пыли и в почве находятся бактерии, вызывающие гангрену и столбняк. Они могут проникнуть в загрязнённую рану. Поэтому даже небольшие ранки необходимо дезинфицировать. Все болезни, вызываемые бактериями, очень опасны. Чтобы предотвратить массовые заболевания, устанавливается контроль над источниками воды и пищевыми продуктами, дезинфицируют водопроводную воду. Перевязочный материал и медицинские инструменты подвергают действию высокой температуры. Для предупреждения многих заболеваний делают профилактические прививки. Прививки вызывают устойчивость организма к заболеваниям, предупреждают такие болезни, как дифтерия, коклюш, столбняк и др. Учись использовать биологические термины Задания №№ 11-18 © Какое значение в природе имеют по- чвенные бактерии гниения и брожения? © Где живут, какое значение имеют |©| Почему продукты питания замораживают или консервируют, солят или засахаривают? © Почему квашеная капуста и силос не гниют и не портятся? Какие болезни человека вызывают- ся бактериями? Какими из них болели ваши родственники и знакомые? Как предупредить подобные заболевания? Какие меры позволяют предупредить заболевания, вызываемые бактериями? © Все ли бактерии в организме чело- века вызывают заболевания? © Какие болезни сельскохозяйствен- азотфиксирующие бактерии? ных культур вызываются бактериями? Подведение итогов и выводы Бактерии играют важную роль в круговороте веществ в природе. Почвенные бактерии разлагают отмершие организмы, превращая органическое вещество в минеральные соли, необходимые растениям. Некоторые бактерии способны усваивать азот из воздуха и обогащать азотными соединениями почву. Болезнетворные бактерии вызывают опасные заболевания человека, животных, растений. Современные профилактические меры позволяют предупредить распространение заболеваний. Бактерии гниения и брожения могут вызвать порчу продуктов, но человек научился использовать бактерии брожения для производства некоторых продуктов и приготовления кормов. В организме человека и животных также живут бактерии брожения, способствующие пищеварению. 80 Глава 12. Развитие растительного мира на Земле § 53. Развитие растительного мира на Земле Познакомься с задачами урока Всё имеет свою историю. Историю Земли учёные разбивают на определённые промежутки времени - эры, а эры, в свою очередь, подразделяют на периоды. Предполагают, что Земля возникла 4,5 млрд. лет назад. Но когда появились на ней первые живые организмы и что они собой представляли? Какими были первые растения? Менялись ли они, а если да, то в каком направлении и почему? На эти вопросы отвечает наука палеонтология и её раздел -палеоботаника. Мы лишь немного коснёмся некоторых из них. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-6 @ Вспомни, как устроена бактери- альная клетка. Есть ли среди бактерий автотрофные организмы? Какие водоросли относятся к зелёным, бурым, красным? |©| Какие растения называют низшими, а какие - высшими? Как устроены мхи? @ Какие растения относятся к папо- ротникообразным? Какие условия необходимы для размножения этих растений? @ Что такое голосеменные растения? По каким признакам они отличаются от папоротников? @ Какие растения называют покры- тосеменными или цветковыми? Почему именно эта группа растений сейчас господствует на Земле? Освой новый материал 1. Появление первых организмов на Земле Задание № 7 @ Как могли быть устроены первые организмы? Какую роль сыграли они в развитии жизни на Земле? В осадочных породах древностью в 3,5 млрд. лет обнаружены сложноустроенные органические молекулы. Очевидно, они и служили пищей первым организмам, состоящим из одной клетки, которые появились около 3 млрд. лет назад. Эти одноклеточные организмы ещё не имели оформленного ядра и пластид. Некоторые из них уже были способны синтезировать органическое вещество самостоятельно, то есть это были бактерии. В это же время на Земле существовали и первые нитчатые водоросли, чьи остатки найдены в отложениях этого периода. Важно, что доядерные организмы и водоросли выделяли большое количество кислорода. Таким образом, были созданы условия возникновения на Земле животных. Около 2,5 млрд. лет назад на Земле интенсивно образовывались горы. Многие группы организмов вымерли и появились другие. Расцвета достигли бактерии и водоросли. 1,5 млрд. лет назад возникли первые ядерные одноклеточные организмы. § 53. Развитие растительного мира на Земле 81 1 млрд. лет назад, наряду с плавающими в толще воды водорослями, появляются прикреплённые нитчатые и даже многоклеточные водоросли. Наиболее древней группой водорослей предположительно были бурые. Около 1350 млн. лет назад появились и первые низшие грибы. Первые растения, водоросли, а также фотосинтезирующие бактерии продолжают насыщать атмосферу кислородом. Рис. 53.1. Синезелёные бактерии (цианобактерии) Предполагают, что доядерные организмы (бактерии и цианобактерии) жили не только в море, но осваивали сушу. Возможно, в этом процессе участвовали и лишайники. Органические вещества отмирающих организмов потреблялись и перерабатывались другими организмами в минеральные. Так образовалась почва. Важно, что фотосинтезирующие организмы, образующие органическое вещество служили пищей другим организмам - гетеротрофам. Сначала бактерии, а потом, в основном, растения стали первым звеном пищевых цепей. 2. Первые сухопутные растения Задание № 8 © Какие растения первыми вышли на сушу? Первые наземные растения появились около 400 млн. лет назад. Это были мхи и псилофиты. Рис. 53.2. Псилофиты силурийского периода: 1 - риния,2 - куксония, 3 - псилофитон, 4 - астероксилон Произошли они от многоклеточных зелёных водорослей. Псилофиты были небольшими зелёными травянистыми растениями, которые не имели ни корней, ни побегов. Их клетки уже начали объединяться в ткани. Эти растения были похожи на тонкие ветвящиеся цилиндры. В почве они укреплялись с помощью ризоидов. Предполагают, что росли псилофиты по берегам водоёмов и на мелководье. Псилофиты - предки первых папоротникообразных, от которых произошли современные плауны, хвощи и папоротники. 3. Расцвет папоротникообразных Задание № 9 © Какие растения были предками папоротникообразных? Как называется период их расцвета и почему? Любопытные факты из истории Земли Доказательством расцвета бактерий на Земле в этот период служат залежи железных руд. Например, доказано, что железорудные месторождения под Курском и Кривым Рогом - продукт деятельности железобактерий. 82 Глава 12. Развитие растительного мира на Земле Настоящими наземными растениями стали древние плауны, хвощи, папоротники и голосеменные растения, произошедшие от примитивных папоротникообразных. Выход на сушу им обеспечило новообразование, которого не было у водорослей - сосуды древесины, пусть ещё слабо развитые, но способные переносить воду на большую высоту. 360 млн. лет назад наступил каменноугольный период - расцвет папоротникообразных. Рис. 53.3. Палеозойская эра. Карбон 1 - семенной папоротник, 2 - каламит, 3 - сигиллярия, 4 - кордаит, 5 - древесный папоротник Климат на Земле в это время был тёплым и очень влажным. Солнечные лучи с трудом пробивались сквозь туманы и низкие облака. Суша была покрыта небольшими водоёмами и болотами. Условия были идеальными для развития споровых растений, для оп- лодотворения яйцеклеток которых необходима вода. Несмотря на то, что уже существовали голосеменные растения, расцвета достигли папоротникообразные. Они образовывали леса с гигантскими деревьями, лианами, пышными низкорослыми растениями. Древние папоротники внешне напоминали современные пальмы. Но, как и полагается папоротникам, их листья росли верхушкой, а молодые отрастающие листья закручивались наподобие улитки. Гигантские плауны - лепидодендроны - были громадными деревьями до 40 м высотой. Рис. 53.5. Плауны: лепидодендрон (1) и сигиллярия (2) Любопытные факты из истории Земли Названия периодов часто происходят от того географического района, где впервые были изучены отложения данного времени: девон - от графства Девон в Англии. Пермь -от города Пермь в России. Юра - от гор Юра во Франции. Рис. 53.4. Отпечаток листьев семенного папоротника (карбон) В названиях могут быть отражены и преобладающие в ту эпоху отложения: в карбон (каменноугольный период) образовался каменный уголь, а в мел образовались слои мела, которым мы теперь пишем на доске. § 53. Развитие растительного мира на Земле 83 Если у лепидодендронов ствол венчался развесистой кроной, то их ближайшие родственники - сигиллярии - наверху почти не ветвились. Стволы всех древних плаунов были покрыты правильно расположенными рубцами от листьев. У этих растений была мощная кора и слабо развитая древесина. Древние хвощи - каламиты - имели членистые древовидные стволы высотой до 20 м. Древесина каламитов была развита несколько лучше. 4. Развитие голосеменных растений Задание № 10 Рис. 53.6. Хвощи каламиты В каменноугольных лесах, вместе с папоротниками, хвощами и плаунами росли и голосеменные растения. Среди них - кордаиты. Это были деревья, а возможно и кустарники. Найдены остатки их ланцетных или линейных листьев. Считается, что кор-даиты были предками современных хвойных растений. «Травяной покров» в каменноугольных лесах состоял из низкорослых папоротников и мхов. Однако основной растительной формой в этот период были деревья. Их отмершие стволы падали в воду, где при недостатке кислорода не перегнивали полностью и превращались в каменный уголь. В конце каменноугольного периода началось поднятие суши. Климат стал более сухим и прохладным. Влажные и пышные леса сместились к экватору. Папоротникообразные начали вымирать. © Какие особенности голосеменных позволили им вытеснить папоротникообразные? В условиях засушливого климата, который начался 280-250 млн. лет назад, вымирают организмы, отдельные этапы жизни которых были связаны с водой. Поэтому почти полностью исчезают древовидные лепидодендроны, сигиллярии и каламиты. Вместо них начинают преобладать наземные формы, которые не зависят в такой степени от воды. Среди растений это были голосеменные. Очень важное приобретение голосеменных -семена. Семена содержат сформированный зародыш, который долгое время может находиться в состоянии покоя, пока не наступят подходящие для прорастания условия. Рис. 53.7. Мезозойская эра. Триас 1 - саговник, 2 - беннеттит, 3 - хвощи, 4 - папоротники Голосеменные господствовали на Земле 150-250 млн. лет назад. Наиболее распространёнными голосеменными в это время были саговники. Это вечнозелёные двудомные древовидные растения с колоновидными или бочонковидными стволами. Остатки черешков листьев образуют на стволе шершавый панцирь, на котором могут поселиться эпифиты. Саговни- 84 Глава 12. Развитие растительного мира на Земле ки - первые растения, у которых появился главный корень. Около 130 видов саговников живёт и сейчас. Рис. 53.8. Современный саговник Рис. 53.9. Древнее гинкговое - глоссоп-терис (1), отпечатки его листьев (3) и листья современного гинкго (2) Рис. 53.10. Лес араукарий в Калифорнии Рис. 53.11. Тисс ягодный Рис. 53.12. Секвойя В это же время появились и древние хвойные растения: гинкговые (включая род Гинкго с одним совре- Любопытные факты о растениях Сравнивая строение цветка растений, можно предположить, какое из них более древнее, а какое - более молодое: если цветок или соцветие имеет сложное строение или опыляется определённым насекомым, то этот вид является более «молодым» в истории развития Земли. Примером высокой организации цветка является сростнолепестность (ко-локольчиковые) или сложно устроенное соцветие (сложноцветные). Учёные также предполагают, что молодые виды связаны с более сухими и освещёнными местообитаниями. § 53. Развитие растительного мира на Земле 85 менным видом Гинкго двулопастный), араукариевые, тиссовые, пихтовые, кипарисовые. Появляются первые гигантские секвойи. Папоротниковидные отошли на второй план. Они остались лишь в сырых местах, но уже не достигали прежних размеров. Растительный мир морей менялся гораздо медленнее. Вслед за бурыми водорослями появились зелёные, а последними, около 130 млн. лет назад, красные - наиболее высоко организованная группа водорослей. 5. Появление и развитие покрытосеменных растений Задание № 11 © С чем связано бурное развитие по- крытосеменных растений? 130 млн. лет назад от древних голосеменных произошли покрытосеменные растения. Они сразу стали чрезвычайно быстро распространяться и постепенно заняли господствующее положение. Покрытосеменные, с хорошо развитыми органами и тканями, в первую очередь проводящей, могли приспособиться к самым разным условиям обитания и образовали многочисленные формы. Рис. 53.13. Отпечаток ископаемого цветка (слева) и цветок современной магнолии (справа) У покрытосеменных возник цветок -орган размножения, привлекающий цветом, запахом и нектаром насекомых (которые в это время широко рас- пространились). Насекомые, питаясь нектаром, стали переносчиками пыльцы. Это гораздо более экономный способ перенесения гамет, чем перенос пыльцы ветром. Развитие цветковых и в дальнейшем осталось тесно связанным с развитием насекомых. 60-70 млн. лет назад поверхность Земли представляла собой горы и долины, обширные сухие пространства и болота. В лесах росли рядом гинкго и тополя, дубы, ивы, клёны и секвойи. Хорошо развитый подлесок состоял из кустарников и травы. Открытые пространства захватили однодольные растения - злаки, которые постепенно вытеснили древесную растительность. На формирование современного облика растительного мира оказали влияние изменения климата, бурное развитие насекомых-опылителей и деятельность человека. Рис. 53.14. Развитие растений на Земле: 1 - водоросли (1 млрд. лет назад), 2 - псилофи-ты и мхи (400 млн. лет назад), 3 - папоротникообразные (300 млн. лет назад), 4 - голосеменные (150-250 млн. лет назад), 5 - покрытосеменные (130 млн. лет назад) Учись использовать биологические термины Задания №№ 12-17 © Какие живые организмы появились на Земле первыми? Какую роль они сыграли в развитии жизни на планете? 86 Глава 12. Развитие растительного мира на Земле © Какие организмы были первыми наземными обитателями? Какими особенностями они обладали? © Почему папоротникообразные до- стигли своего расцвета в каменноугольном периоде? © От каких растений произошли го- лосеменные? Покрытосеменные? Когда и почему они достигли расцвета? Приведите примеры взаимосвязи развития растительного и животного мира. Разработайте проект «насекомые-опылители и цветковые растения». Выпиши в словарь новые термины. Подведение итогов и выводы Развитие растительного мира от низших к высшим, от бактерий к низшим растениям - водорослям, от нитчатых водорослей ко мхам, затем папоротникообразным, от них к голосеменным и к цветковым шло по пути приспособления к воздушной среде. Высшие растения, как правило, - сухопутные формы, а водный образ жизни - вторичное явление. Выход на сушу растений был связан и с формированием почвы. Приспособлением к наземному существованию стало разделение тела на органы, формирование специализированных тканей, совершенствование и независимость размножения от условий внешней среды. У наземных растений развитие часто шло от древесных форм к травянистым. На формирование современного облика растительного мира оказали влияние изменение климата, бурное развитие насекомых-опылителей и деятельность человека. Важно, что развитие растительного мира в значительной степени определяло и развитие животного мира: растения были и остаются источником кислорода на Земле. Они же создают органическую массу, которой питаются животные. § 53. Развитие растительного мира на Земле 87 Глава 13. Грибы и лишайники § 54. Особенности строения грибов. Шляпочные грибы Познакомься с задачами урока «Ни животные, ни растения, а растут», - такую загадку можно придумать про грибы. Ярко-красные мухоморы, крепкие боровики, лишай на теле, парша на яблоке, ржавчина на пшенице, зеленоватая плесень на корке хлеба, дрожжи, которые поднимают тесто, - всё это грибы. Они вызывают болезни, но из них получают и ценнейшие лекарства. Это очень древняя группа организмов, появившихся вместе с бактериями и водорослями, но процветающих и сейчас. Наша первая задача, выяснить, почему грибы относят к отдельному царству, какими признаками они обладают. Из 100 тыс. видов грибов 100 видов - съедобны. Наша вторая задача, научиться отличать съедобные грибы от ядовитых. Наша третья задача, узнать о шляпочных грибах и их отношениях с деревьями. Грибы изучает наука микология. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 @ Вспомни об основных особеннос- тях растений (строение клетки, рост, питание). (ц) Какое размножение называют ве- гетативным, а какое - генеративным? Что такое бесполое размножение? (g) Вспомни, какие типы гетеротроф- ного питания известны у бактерий: сапротрофы, симбионты, паразиты. Освой новый материал Царство Грибы (Fungi) Пеницилл Рис. 54.1. Систематическое положение грибов 1. Общая характеристика грибов Задание № 4 @ Прочитай текст. Какие признаки являются общими для грибов и растений, какие - для грибов и животных, а по каким признакам грибы отличаются от организмов других царств? Среди грибов есть одноклеточные, но большинство - многоклеточные организмы. Они разнообразны по строению и размерам. Своеобразие грибов определяется сочетанием признаков как растений, так и животных. Как и растения, грибы неподвижны и постоянно растут. Как и растения, грибы способны синтезировать витамины. Как и у растений, у них есть клеточная 88 Глава 13. Грибы и лишайники стенка, но если клеточная стенка растений содержит целлюлозу, то у грибов - хитин. Хитин - вещество, которое содержится в покровах некоторых животных: насекомых, раков, пауков. Если запасным веществом растений чаще всего является крахмал, то у животных и грибов - это углевод гликоген. Как и животные, грибы способны образовывать мочевину. Как большинство бактерий и животных, грибы питаются готовым органическим веществом (они гетеротрофы) и не имеют пластид. Причём поглощают его всей поверхностью тела, как и бактерии. А Б Рис. 54.2. Строение гриба: А - грибная клетка: 1 - клеточная стенка, 2 - ядро, 3 - митохондрии, 4 - жировое включение; Б - плодовое тело (1) и мицелий (2) шляпочного гриба Грибы обладают своими особыми «приметами». В клетках большинства грибов много ядер (хотя это свойственно и некоторым водорослям). У бактерий, растений и животных встречаются подвижные клетки, а у грибов их вообще не бывает. Вегетативное тело гри- ба состоит из грибницы, или мицелия (от греч. mykes - гриб), который находится в почве или в растительных остатках. Это тот белый налёт, который можно увидеть на опавших листьях, на почве в лесу, на живых растениях. Грибницу образуют обильно разветвлённые бесцветные нити - гифы (от греч. hyphe - ткань, паутина). Рис. 54.3. Мицелий (грибница) шампиньона У низших грибов гифы не имеют поперечных перегородок, мицелий представляет собой одну крупную клетку. У высших грибов образуются поперечные перегородки с порой, через которую движется цитоплазма. На гифах развиваются органы бесполого и полового размножения. В виде мицелия гриб может существовать долго. Пока из уплотнений гиф не возник- Любопытные факты о грибах Среди грибов есть даже хищники! Они ловят своими клейкими утолщениями на гифах или специальными ловушками почвенных животных, например, нематод. Рис. 54.4. Петли-ловушки у грибов-хищни-ков: 1 - гифы гриба, 2 - нематода В пойманное животное быстро врастают нити гиф. Они выделяют специальные вещества, растворяющие ткани животного, а затем всасывают содержимое тела жертвы. § 54. Особенности строения грибов. Шляпочные грибы 89 нут плодовые тела в виде шляпок на ножках или тел другой формы. В зрелых плодовых телах образуются споры. Грибы могут размножаться вегетативно: кусочками мицелия, а также бесполым (спорами) и половым путём. Рис. 54.5. Многоклеточный мицелий высших грибов Все грибы питаются готовым органическим веществом. Но среди них есть сапротрофы, симбионты, паразиты. 2. Строение шляпочных грибов Задание № 5 © Какие грибы относятся к шляпоч- ным? Что такое микориза? Белые грибы, подосиновики, опята, мухоморы, сыроежки - это шляпочные грибы. Грибница шляпочных грибов находится в верхнем, наиболее плодородном слое почвы и состоит из гиф. Рис. 54.6. Плодовое тело шампиньона с частью мицелия Плотное скопление гиф образует плодовое тело, которое выходит на поверхность и состоит из шляпки и ножки (его мы в обиходе и называем грибом). Плодовые тела шляпочных грибов служат для образования спор в нижнем слое шляпки. По строению нижнего слоя шляпки различают трубчатые и пластинчатые грибы. Рис. 54.7. Шляпочные грибы: 1 - трубчатый, 2 - пластинчатые Рис. 54.8. Развитие спор у пластинчатого (слева) и трубчатого (справа) грибов 90 Глава 13. Грибы и лишайники Трубочки и пластинки позволяют во много раз увеличить поверхность, на которой возникают споры. Одно плодовое тело образует миллионы, десятки и даже сотни миллионов спор. Споры очень мелкие и лёгкие, поэтому переносятся по воздуху. Распространению спор способствуют и животные, которые питаются грибами и запасают их на зиму. Попав в тёплую и влажную среду, спора прорастает и образует гифу. Гифа растёт и ветвится, формируется мицелий. Рис. 54.9. Размножение грибов спорами Шляпочные грибы - сапротрофы. Они впитывают питательные вещества всей поверхностью тела, то есть мицелия. Некоторые шляпочные грибы (шампиньоны) хорошо растут на почве с большим количеством перегноя. Рис. 54.10. Симбиоз шляпочных грибов и деревьев: 1 - вода с растворёнными в ней минеральными солями, 2 - органические вещества Другие могут жить только во взаимосвязи с растениями. Их грибницы плотно окутывают корни деревьев и вы- полняют функцию корневых волосков -снабжают дерево водой и минеральными солями. От дерева грибы получают готовые органические вещества. Таким образом, растение и гриб образуют микоризу (от греч. mykes - гриб и rhiza - корень) или грибокорень. Микориза - пример взаимовыгодного существования - симбиоза. Рис. 54.11. Микориза: 1 - корень дерева, 2 - гифы гриба Без микоризы многие высшие растения (цветковые, голосеменные и некоторые папоротники) не могут существовать. Не бывает микоризы только у мхов, хвощей и плаунов. С другой стороны, без этого симбиоза некоторые грибы, особенно растущие в лесу, не образуют плодовых тел. Это относится к подберёзовикам, подосиновикам, маслятам, белым грибам, а также рыжикам, груздям, волнушкам и др. Рис. 54.12. Микоризообразующие грибы: 1 - подберёзовик, 2 - подосиновик § 54. Особенности строения грибов. Шляпочные грибы 91 Грибница опёнка настоящего проникает через кору дерева и поражает камбиальный слой. На деревьях поселяются и разрушают их древесину трутовики - шляпочные паразитические грибы. Плодовые тела трутовиков, в отличие от других шляпочных грибов, многолетние и достигают массы до 10 кг. Рис. 54.13. Трутовики на стволе дерева Рис. 54.14. Строение и размножение трутовика: 1 - продольный разрез плодового тела, 2 - гифы гриба в древесине, 3 - разрез трубчатого слоя, 4 - споры Споры трутовиков проникают в ранки на стволах деревьев, их гифы быстро развиваются и вызывают гибель древесины. После гибели дерева трутовик продолжает жить и питается, как и все грибы-спорофиты, гниющими остатками растения. 3. Съедобные и ядовитые грибы Задание № 6 © Рассмотри рисунки 54.15-54.17. Прочитай текст. Какие из грибов съедобны? Запомни ядовитые грибы. Среди трубчатых и пластинчатых грибов есть как съедобные или условно съедобные (сморчки, строчки, свинушки), так и ядовитые грибы. Рис. 54.15. Съедобные пластинчатые грибы: 1 - волнушка, 2 - сыроежка, 3 - опёнок осенний, 4 - рыжик, 5 - белый груздь Грибы богаты белками, в них содержатся витамины, жиры, минеральные вещества, микроэлементы. Лучшими Любопытные факты о грибах Трутовик назван так потому, что когда-то его использовали как сухой трут для зажигания. В отличие от других шляпочных грибов, имеющих многолетний мицелий, у трутовиков многолетним является плодовое тело. Причём каждый год нарастает один слой. Поэтому возраст трутовика можно приблизительно посчитать, как и возраст дерева, по годичным кольцам. 92 Глава 13. Грибы и лишайники съедобными грибами считают белые грибы, подосиновики, белый груздь, осенний опёнок. Некоторые из трубчатых грибов, например, еловая форма белого гриба, содержат вещества, убивающие или угнетающие болезнетворных бактерий, - антибиотики (от греч. anti - против и bios - жив). Рис. 54.16. Съедобные трубчатые грибы: 1 - подосиновик, 2 - белый гриб, 3 - подберёзовик, 4 - моховик, 5 - маслёнок Некоторые пластинчатые грибы (шампиньоны, вешенки) выращивают в промышленных масштабах во многих странах мира. А вот трубчатые грибы в искусственных условиях вырастить не удаётся, так как их плодовые тела и рост грибницы невозможны без симбиоза с корнями деревьев. В природе, особенно вокруг больших городов, грибов становится всё меньше. Причина в том, что хотя мицелий грибов многолетний, но для размножения грибов необходимо образование спор. Там, где грибы собирают часто и много, плодовые тела не успевают дать споры. Грибы постепенно исчезают, а они нужны для нормального развития леса. В сыром виде грибы несъедобны. Их необходимо подвергать кулинарной обработке. Лучше всего грибы два раза прокипятить, меняя воду после каждого кипячения. Ядовитые вещества грибов растворимы в воде. Нельзя собирать старые грибы, а также даже хорошо известные съедобные грибы вдоль дорог, около промышленных предприятий, в городах. Грибы активно впитывают любые, в том числе ядовитые, вещества. Нельзя собирать и есть неизвестные и сомнительные грибы. Самый ядовитый гриб - бледная поганка. Опасны ядовитые грибы -двойники съедобных: ложная лисичка, ложные опята, желчный гриб. Рис. 54.17. Ядовитые грибы: 1 - ложная лисичка, 2 - желчный гриб, 3 - бледная поганка зелёная, 4 - бледная поганка белая, 5 - ложный опёнок серно-жёлтый Учись использовать биологические термины Задания №№ 7-14 @ Почему грибы выделяют в особое царство? Что общего имеют эти организмы с растениями, а что - с животными? Любопытные факты о грибах Интересно, что леса средней полосы и даже тундра гораздо богаче съедобными грибами, чем тропические джунгли. § 54. Особенности строения грибов. Шляпочные грибы 93 Какое строение имеют шляпочные грибы? Что такое микориза? Докажи, что это пример симбиоза. © Как размножаются грибы? © Какие типы питания свойственны грибам? Приведи примеры. © Почему не выращивают в про- мышленных условиях белые грибы или маслята? ^ Выпиши в словарь новые термины. Составьте правила сбора грибов. а Оформите эти правила в виде плаката. Подведение итогов и выводы Своеобразие грибов определяется сочетанием признаков как растений, так и животных. Есть у грибов и характерные только для них признаки. Вегетативное тело гриба состоит из грибницы, или мицелия, образованного гифами. У шляпочных грибов из мицелия образуется плодовое тело, состоящее из ножки и шляпки. В зрелых плодовых телах развиваются споры, служащие для размножения грибов. Среди шляпочных грибов различают трубчатые и пластинчатые формы. Шляпочные грибы могут быть съедобными, но есть и очень опасные, ядовитые грибы. Их надо уметь узнавать. Все грибы - гетеротрофы. Большая часть грибов - сапротрофы. Существуют грибы паразиты. Многие грибы образуют микоризу и являются симбионтами высших растений. Шляпочные грибы надо охранять, так как они способствуют росту и развитию леса. § 55. Разнообразие грибов Познакомься с задачами урока Мы уже знаем, что грибы могут быть злейшими врагами и верными друзьями человека. Сегодня мы, во-первых, постараемся выяснить, какие грибы полезны, а какие вредны для человека, растений и животных. Во-вторых, узнаем, как можно бороться с грибами, которые приносят вред жизни и здоровью других организмов и как можно использовать возможности грибов, чтобы они приносили пользу. В-третьих, уточним, какую роль в природе играют грибы, особенно почвенные. В результате мы получим представление о многообразии форм и видов царства Грибы. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 © Вспомни, какие типы гетеротроф- © Вспомни о характерных для грибов особенностях строения клетки, тела. ного питания известны у грибов. Освой новый материал 1. Дрожжевые грибы Задание № 4 © Выясни, какими особенностями © Как размножаются грибы? обладают дрожжи. Где они встречаются, какое значение имеют в природе и как дрожжи использует человек? Дрожжи - это сборная группа грибов, имеющих один общий признак -отсутствие типичного мицелия. Их известно около 500 видов. Это одноклеточные организмы. В природе они встречаются на поверхности растений, их плодах, в нектаре цветков, в сокоистечениях деревьев, в почве. Если рассмотреть дрожжи под микроскопом, то можно легко увидеть отдельные клетки и их цепочки. Внутри 94 Глава 13. Грибы и лишайники клеток хорошо видны капли жира и вакуоли. Цепочки образуются в результате размножения дрожжей - почкования: на клетке образуется выпячивание (почка), которая растёт и или сразу отделяется от материнской клетки, или какое-то время остаётся соединённой с ней - образуется цепочка клеток. Почкование происходит очень быстро. В результате образуется целая колония дрожжей. Рис. 55.1. Строение и размножение дрожжей Некоторые дрожжи вызывают болезни человека, растений и животных -микозы. Понятно, что при способности дрожжей быстро размножаться, эти заболевания довольно опасны. Это -дрожжи-паразиты, которые питаются за счёт хозяина. Другие виды дрожжей-симбионтов живут в кишечнике растительноядных насекомых и помогают им переваривать растительную клетчатку. Продаваемые в магазинах пачки дрожжей - это тоже живые организмы. Это - пекарские дрожжи, которые используют при выпечке, чтобы хлеб был пышным, воздушным. Дрожжи -сапротрофы, они питаются сахаром, превращая его в спирт. При этом выделяется углекислый газ, который и способствует подниманию теста. Человек использует пивные дрожжи в пивоварении. Дрожжевые грибы, живущие на поверхности ягод винограда, обеспечивают изготовление вина. Промышленность производит кормовые дрожжи для корма сельскохозяй- ственных животных, ведь эти грибы содержат много ценного белка, который легко усваивается животными, и много витаминов. 2. Плесневые грибы Задание № 5 © Какие грибы относятся к плесневым? Все ли они имеют одинаковое строение? Каково их значение в природе и хозяйстве человека? Плесневые грибы образуют пушистые или бархатистые налёты на поверхности почвы, растительных остатков, навоза, продуктов питания и живых растений. Среди них есть сапротрофы и паразиты. Мицелий паразитов пронизывает живые ткани растений, а мицелий сапротрофов - продукты животного или растительного происхождения, откуда он и получает питание. К плесневым грибам относится около 60 видов белых плесеней и около 250 - сизых. Белая пушистая плесень, которая образуется на влажном, постоявшем несколько суток хлебе - мукор. Его мицелий состоит из бесцветных ветвящихся нитей - это одна разросшаяся разветвлённая клетка с многочисленными ядрами. Рис. 55.2. Мукор: 1 - мицелий со спорангиями, 2 - спорангий со спорами § 55.Разнообразие грибов 95 Мукор питается готовыми органическими веществами, которые он находит в наших продуктах питания. Некоторые нити образуют на поверхности круглые головки со спорами - спорангии. Созревшие спорангии лопаются и разбрасывают огромное количество мелких чёрных спор. Они переносятся потоком воздуха. Попав в благоприятные условия, спора прорастает и быстро образует новый мицелий. Рис. 55.3. Пеницилл: А - мицелий со спорангиями, Б - спорангий (1 - гифы, 2 - цепочки спор), В - пеницилл на продуктах питания Плесневый гриб пеницилл образует зелёную плесень. Его можно обнаружить на хлебе, который долго хранится, варенье, фруктах. Его мицелий, в отличие от мукора, многоклеточный. Под микроскопом видно, что отдельные нити мицелия - гифы поднимаются вертикально, образуя разветвления, похожие на кисточку. Они состоят из цепочек спор, которые отделяются и разносятся по воздуху. В клетках пеницилла образуется вещество, убивающее многих бактерий -пенициллин. Оно и сам пеницилл защищает от заболеваний. Пенициллин относится к антибиотикам. Так называют вещества, которые угнетают деятельность бактерий. Впервые пенициллин был получен только в 1941 году. Сейчас трудно себе представить, как раньше обходились при лечении легочных заболеваний, менингитов, инфицированных ран без препаратов группы пенициллина. Пенициллин спас и спасает жизни многих тысяч людей. Некоторые виды пеницилла используют в сыроварении. Велика роль одноклеточных и плесневых грибов в почвообразовании. Они являются одними из немногих организмов, способных перерабаты- Любопытные факты о грибах До середины XIX века считалось, что из зелёной плесени развиваются болезнетворные микробы. Но в 1870-х годах доктор Манассеин доказал, что рядом с пенициллом микробы не развиваются, а также выяснил, что старая плесень уже не обладает этим свойством. В то же время в Петербурге работал другой доктор - Алексей Петрович Полотебнов. Он приготовил смесь из зелёной плесени с апельсина и миндального масла, пропитал ею кусочки материи и стал прикладывать к незаживающим гнойным ранам больных в своей клинике. Через два дня раны начинали заживать. Но Полотебнов не мог объяснить, в чём причина этого чудесного явления. Ответ был найден Ильёй Ильичём Мечниковым. Он открыл «закон борьбы» между микробами и сказал, что человек обязан воспользоваться результатами борьбы «микробы против микробов». Закон, открытый Мечниковым, стали применять в своих работах учёные всего мира. Изучение пеницилла продолжил Флеминг. Он и назвал вещество, убивающее другие микроорганизмы, по имени гриба - пенициллином. Учёные долго работали над тем, чтобы превратить пенициллин в лекарство. Это удалось в 1941 году, во время Великой Отечественной войны, профессору Ермольевой. Первым больным, исцелённым отечественным пенициллином, стал раненный в грудь осколком снаряда солдат. Бактерии стафилококка попали в рану и продолжали разрушать кровь. Солдат был безнадёжен, но когда ему в вену ввели пенициллин, кровь постепенно очистилась, рана зажила. Человек был спасён. Уже в первые два месяца лечения пенициллином в московском госпитале удалось вернуть здоровье 1227 больным. 96 Глава 13. Грибы и лишайники вать растительную клетчатку. Количество таких грибов в почве достаточно, чтобы превращать сложные органические вещества растительных остатков в минеральные соли, доступные растениям. Отсюда понятна их огромная роль в почвообразовании. Задание № 6 ^ Выполни лабораторные работы «Изучение строения дрожжей» и «Изучение строения мукора». Лабораторная работа «Изучение строения дрожжей» Оборудование: предметные и покровные стёкла, микроскоп, препаровальные иглы, вода, пипетки, дрожжи. Ход работы: 1. Помести на предметное стекло каплю воды. Иголочкой возьми крошечный кусочек дрожжей. Перемешай их в капле. Закрой покровным стеклом. 2. Настрой микроскоп на увеличение в 300 раз. Рассмотри микропрепарат. 3. Найди отдельные клетки и в них вакуоли. Зарисуй. 4. Найди почкующиеся цепочки клеток. Зарисуй. Лабораторная работа «Изучение строения мукора» Оборудование: предметные и покровные стёкла, микроскоп, препаровальные иглы, вода, пипетки, чашка Петри, бумажная салфетка, кусочек белого хлеба, стакан. Ход работы: 1. На дно чашки Петри положи влажную бумажную салфетку, на неё - кусочек белого хлеба. Закрой стаканом и оставь на несколько дней, пока не вырастет белая плесень. 2. Препаровальной иглой отодвинь часть плесени в сторону. В каком состоянии находится хлеб? Почему? 3. Помести на предметное стекло каплю воды. Иголочкой аккуратно поло- жи немного плесени в каплю. Закрой покровным стеклом. 4. Рассмотри при малом, а затем при большом увеличении гифы гриба. Имеют ли они клеточное строение? 5. Найди на концах гиф чёрные шарики - спорангии. Попробуй рассмотреть споры. 6. Зарисуй увиденное. Подпиши: гифы (мицелий), спорангии, споры. 3. Грибы-паразиты: головнёвые, спо-рыньёвые и другие Задание № 7 Рассмотри рисунки 55.4-55.9. Прочитай текст. Какие из этих заболеваний растений тебе знакомы? Как можно предупредить их? К сожалению, мы встречаемся не только с шляпочными и плесневыми грибами. Почти треть всех грибов ведёт паразитический образ жизни и вызывает различные заболевания животных, человека и растений. Многие из них наносят значительный урон урожаю. Головнёвые грибы паразитируют на многих растениях, особенно на хлебных злаках. Спороношение гриба совпадает с созреванием зерновок злаковых. При этом колос или метёлка злака выглядит почерневшим, как обугленная головешка. Споры прилипают к зерновкам здоровых колосьев и с ними следующей весной прорастают. Гифы мицелия прорастают и проникают в ткани проростка злака, растут внутри стеблей и питаются соками растения. Интересно, что гриб пока не причиняет особого вреда растению-хо-зяину. Лишь во время колошения мицелий бурно развивается, уничтожая ткани колоса и образуя массу спор. Таким образом, гриб-паразит приспосабливает свой цикл развития к циклу развития растения-хозяина и использует его в наиболее выгодный для гриба момент. Ведь преждевре- § 55.Разнообразие грибов 97 менная гибель хозяина повлекла бы и гибель гриба. Мерами борьбы с головнёй являются севообороты, очистка семян и их обеззараживание (протравливание). Стараются не допускать высева семян, собранных с заражённых полей. Наиболее эффективным средством борьбы с головнёй является выведение сортов, устойчивых к заражению. Рис. 55.4. Головня кукурузы (1) и пшеницы (2) Спорыньёвые грибы паразитируют на дикорастущих и культурных злаках и осоках. Спорынья у злаков образует в завязях цветков твёрдые чёрнофиолетовые рожки, длиной 1-5 см. Рожки опадают или попадают в почву вместе с зерном. В почве на них образуются споры. Во время цветения злаков споры попадают на рыльца пестиков и там прорастают. Затем мицелий этого гриба-паразита прорастает в завязь. В результате вместо зерновок образуются рожки спорыньи. Рис. 55.5. Спорынья на колосе ржи (1) и рожок спорыньи со спорангиями (2) Гриб хлебная ржавчина поражает листья и стебли злаков. При этом колосья совсем не образуются или не содержат полноценных зёрен. За лето гриб образует несколько поколений спор ржаво-красного цвета. Споры переносятся ветром на сотни и даже тысячи километров. Наиболее перспективный способ борьбы с грибом - выведение устойчивых к ржавчине сортов. Ржавчиной поражаются плодовые и садово-декоративные культуры. Рис. 55.6. Ржавчина смородины Практическая биология Рожки спорыньи вместе с зерном могут быть перемолоты в муку. Хлеб, выпеченный из такой муки, может вызвать тяжёлое отравление - заболевание, называемое «антоновым огнём». У человека появляются головные боли, судороги, а в тяжёлых случаях - омертвение пальцев. В настоящее время такие отравления встречаются редко, так как зерно очищают от рожков, проводят чередование культур на полях. 98 Глава 13. Грибы и лишайники В садах и цветниках на листьях растений иногда появляется белый налёт, который вызывает гибель побегов. Это - мучнистая роса. Рис. 55.7. Мучнистая роса гороха (1) и крыжовника (2) Плоды фруктовых деревьев часто поражаются плодовой гнилью, которая также вызывается грибом-паразитом. Поражённые плоды мумифицируются. Их обязательно надо убирать с участка и уничтожать, чтобы избежать заражения. Рис. 55.8. Плодовая гниль яблони и мумифицированный плод (1) и парша груши (2) Большой урон картофелеводству наносит гриб фитофтора. Споры этого гриба зимуют в почве, на клубнях картофеля. После посадки в почву в заражённых клубнях развивается мицелий гриба. Он разрастается, достигает листьев и на гифах, выходящих через устьица, образуются споры. Фитофтора паразитирует и на других растениях семейства Паслёновые (перец, томат, баклажан), поэтому необходимо соблюдать севооборот и не высаживать томаты на месте картофеля и наоборот. Урожай крестоцветных (все разновидности капусты, редис) часто пропа- дает из-за болезни «чёрная ножка» -загнивания и отмирания основания стебля. И эта болезнь растений вызывается грибом-паразитом. Рис. 55.9. Фитофтороз картофеля Последнее время наблюдается рост количества микозов - заболеваний животных и человека, вызываемых грибами-паразитами. Поражаются дыхательные пути, лёгкие. Стригущий лишай, кожные заболевания, заболевания ногтей также вызываются грибами и трудно подвергаются лечению. Лучший метод борьбы с ними -профилактика. Учись использовать биологические термины Задания №№ 8-15 Какие из грибов являются одно- клеточными? Какие из них образуют мицелий? P5I Каково строение дрожжей? Какое значение они имеют? Какое строение имеет гриб-мукор? Как питается этот гриб? |@| Какое значение имеет пеницилл? Какой вред и какую пользу он приносит? Назови грибы-паразиты растений. По каким признакам их можно узнать? © Как можно бороться с грибами-па- разитами растений? Какой способ ты считаешь наиболее эффективным? В деревянных жилых домах иног- © да поселяется домовой гриб, который за несколько месяцев превращает древесину досок в труху. Каков тип питания этого гриба? 0^ Выпиши в словарь новые термины. § 55.Разнообразие грибов 99 Подведение итогов и выводы Грибы - большая и разнородная группа организмов. Они способны образовывать огромное количество спор, которые легко переносятся ветром. Мицелий гриба очень быстро развивается. Этим объясняется опасность заражения растений, человека и животных грибами-паразитами. Внешне грибные заболевания растений выглядят как пятнистости, гнили и плесени. С такими заболеваниями борются с помощью химикатов, чередования культур, применяют биологические способы борьбы. Однако лучшим способом является профилактика заболеваний, возделывание сортов, устойчивых к заражению. Плесневые грибы -сапротрофы вызывают порчу продуктов питания. Плесневые и дрожжевые грибы человек использует в своих целях. Дрожжи используются в хлебопечении, пивоварении и виноделии, а также служат ценной подкормкой для животных. Из плесеней получают лекарства - антибиотики. Грибы играют важную роль в почвообразовании. § 56. Лишайники Познакомься с задачами урока В природе насчитывают около 25 тыс. видов лишайников. Известны они с мелового периода. Но лишь относительно недавно учёные определили значение лишайников. Наша задача -выяснить, что такое лишайники, узнать об их внешнем и внутреннем строении, а также определить значение лишайников для природы и человека. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 Вспомни строение тела гриба. Каким образом грибы питаются? Какое строение имеют одноклеточные водоросли? Каков их тип питания? Вспомни, что такое симбиоз? При- веди примеры. Что такое паразитизм? Встречается ли он у грибов? Освой новый материал 1. Общая характеристика лишайников Задание № 4 Сначала биологи относили лишайники к низшим растениям, а потом считали отделом царства Растения. Некоторые выделяют лишайники даже в отдельное царство. Главная их особенность в том, что организм состоит у них из двух других организмов, относящихся к разным царствам гриба и водоросли. В 1867 году учёные определили, что сущность лишайников -в симбиозе гриба и водоросли. © Какие организмы называют ли- шайниками? Рис. 56.1. Поперечный срез лишайника: 1 - гифы гриба, 2 - одноклеточные водоросли, 3 - корнеподобные выросты (ризоиды) 100 Глава 13. Грибы и лишайники Водоросль в процессе фотосинтеза вырабатывает органические вещества, которые используются грибом. Гифы гриба впитывают всей поверхностью воду и растворённые в ней минеральные соли снабжают ими водоросль. Отношения между водорослью и грибом не столь взаимовыгодны, но основаны на паразитизме, особенно со стороны гриба. Частично гриб выступает как сапротроф, так как питается за счёт уже погибших клеток водорослей. С другой стороны, в составе лишайника водоросли могут переживать длительное высыхание, а в свободном состоянии - нет. Выделить из лишайника гриб и культивировать его без водоросли не удаётся. Это лишнее подтверждение того, что лишайник - особый организм. 2. Жизненные формы лишайников Задание № 5 Какие формы имеют лишайники? Рассмотри рисунки, найди их описание в тексте. В тёмных еловых лесах, вдали от промышленных центров, с ветвей свисают косматые «бороды» лишайника-бородоча. Рис. 56.2. Уснея длиннейшая (бородач) В сухих сосновых борах лишайники образуют сплошной ковёр ветвистых беловатых и розоватых «кустиков». Такие боры называют «беломошниками», что совершенно неправильно, ведь здесь растут не мхи, а лишайники. А в тундре распространён ягель, или «олений мох» - любимая пища северных оленей. Но и это - не мох, а лишайник. Рис. 56.3. Подосиновик в окружении ягеля (кладония альпийская) Все эти лишайники, от бородоча до ягеля, относятся к кустистым лишайникам. Рис. 56.4. Листоватые лишайники: 1 - пармелия козлиная, 2 - цетрария исландская, 3 - пельтигера собачья, 4 - гипогимния вздутая На коре деревьев, старых заборах, на почве можно увидеть лишайники, похожие на сухие листья - это листоватые лишайники. Наиболее заметна стенная золотнянка - лишайник ярко-жёлтого цвета, растущий на коре осин. На камнях и скалах, высоко в горах растут чёрные, серые и бурые накипные лишайники. Они настолько плотно прилегают к камню, что их трудно снять. § 56. Лишайники 101 Рис. 56.5. Стенная золотнянка Рис. 56.6. Накипные лишайники: 1 - макрофотография, 2 - леканора разнообразная, 3 - лецидея скученная 3. Размножение и условия обитания лишайников Задание № 6 Лишайники размножаются как водоросли или как грибы? Или особым образом? Как их способ размножения связан с местообитанием? Лишайники могут размножаться кусочками слоевища, то есть вегетативно. Но некоторые лишайники образуют особые клубочки, образованные гифами гриба и клетками водоросли. Они могут разноситься ветром на далёкие расстояния и прорастать в подходящих для них условиях. Рис. 56.7. Размножение лишайников: 1 - водоросль, 2 - гифы гриба Кроме того, грибы лишайника размножаются, как и положено грибам, спорами, а водоросли - вегетативно. Лишайники впитывают влагу всей поверхностью тела. Для них достаточно влаги росы, туманов. Поэтому лишайники первыми поселяются в самых бесплодных местах: на камнях и скалах, там, где не могут расти растения. Они обитают по всему миру - от песчаных пустынь жаркой Африки до пустынь ледяных Арктики и Антарктики. Везде, где есть необходимый для фотосинтеза свет, в природе можно Любопытные факты о лишайниках В Антарктиде живёт всего 2 вида цветковых растений и 350 видов лишайников. Причём 7 видов поселились на голых скалах у самого Южного полюса. Рис. 56.8. Кладония Лишайники не только самые неприхотливые, но и самые медленно растущие организмы. Северная кладония, например, вырастает на 2 мм в год. А многие виды растут ещё медленнее - до 0,1 мм в год. 102 Глава 13. Грибы и лишайники найти лишайники. Они обладают удивительной способностью быстро высыхать, при этом прекращается фотосинтез водорослей и все другие проявления жизнедеятельности. Так лишайники переживают жестокие холода и сильное нагревание. Рис. 56.9. Накипные лишайники на скалах Единственный фактор в природе, ограничивающий распространение лишайников, это свет. Лишайники очень чувствительны к чистому воздуху: в городе, даже в окрестностях городов, лишайников мало или почти нет. Особенно опасен для них сернистый газ, который разрушает и без того небольшое количество их хлорофилла. Лишайники - лучшие индикаторы чистоты воздуха. Причём первыми исчезают кустистые лишайники, потом листоватые, дольше всех «держатся» накипные. 4. Значение лишайников Задание № 7 Какую роль играют лишайники в природе? Использует ли их человек? Лишайники первыми поселяются в бесплодных местах. Отмирая, они образуют перегной, на котором могут селиться растения. В этом их главная роль в природе. Кроме того, выделяя особые кислоты, лишайники медленно разрушают горные породы, а образовавшиеся соединения могут входить в минеральный состав почвы. Лишайники, растущие на коре деревьев, не причиняют растениям непосредственного вреда. Но в них часто поселяются насекомые-вредители, накапливается влага и появляются бактерии и грибы, которые могут вызвать гниение и разрушение дерева. Лишайники богаты химическими веществами, в числе которых около 300 встречаются только у них. Некоторые из этих соединений способны угнетать микроорганизмы. Из лишайников так же, как из некоторых грибов, получают антибиотики, ароматические вещества, красители (например, лакмус - индикатор, используемый в химической промышленности для определения кислотности). Любопытные факты о лишайниках Люди издавна использовали лишайники для окрашивания тканей, в лекарственных целях (их применяли ещё древние египтяне 4 тыс. лет назад), как ароматические вещества и даже в пищу. Но называли их по-разному: «нищетой растительности», даже «хаосом природы». А откуда пришло название лишайника «манна»? Впервые оно встречается в Ветхом Завете, там, где описывается исход еврейского народа из Египта. Когда закончился хлеб, взятый из Египта, и наступил голод, с неба вдруг посыпались мелкие крупинки, которые имели вкус хлеба с мёдом. Это были кусочки сухого лишайника, переносимые ветром. Евреи стали спрашивать друг у друга: «Ман-гу»? - «Что это»? Так и появилось название манна и выражение «манна небесная». Некоторые лишайники считаются деликатесами в Японии, в Исландии их добавляют в муку при выпечке хлеба. § 56. Лишайники 103 Большое значение имеет лишайник ягель в тундре, где зимой он служит основным кормом северных оленей. Существуют и другие съедобные лишайники, так называемая манна встречается в пустыне. Рис. 56.10. Значение лишайников для человека Учись использовать биологические термины Задания №№ 8-15 Что такое лишайники? Каково их строение? Где встречаются лишайники? Как они приспособлены к местам обитания? Какие жизненные формы известны у лишайников? * Предположите, в каких услови- ях в истории Земли могли возникнуть лишайники? Сформулируйте свою научную гипотезу. Обоснуйте её. @ Почему лишайники называют пио- нерами растительного мира? Что в этом утверждении правильно, а что нет? Каково практическое значение ли- шайников? Составьте схему (таблицу). Предложите, как лишайники © можно использовать в качестве индикаторов загрязнения окружающей среды? Выпиши в словарь новые термины. Подведение итогов и выводы Лишайники - уникальные живые существа. Они представляют собой симбиоз гриба и водоросли. Их тело называют слоевищем. Оно состоит из гифов гриба и клеток зелёных водорослей. Роль лишайников в природе значительна, так как они первыми поселяются в бесплодных местах и создают почву, пригодную для заселения мхами и другими растениями. Лишайники служат кормом животным. Человек использует их в качестве лекарств, красителей, а также в пищу. Лишайники - индикаторы чистого воздуха. 104 Глава 14. Растение и окружающая среда § 57. Приспособление растений к окружающей среде. Экологические факторы Познакомься с задачами урока Изучая ботанику, ты узнал, что растения тропического леса и тундры, леса и луга различаются, даже если относятся к одному виду. Ухаживая за культурными растениями, ты заметил, что одни культуры особенно требовательны к влаге, другим необходимо яркое освещение. Ты знаешь, что с сорняками трудно бороться, так как они образуют много семян, которые созревают раньше, чем семена культурных растений. У многих сорняков длинные корневища, которыми они быстро размножаются. Растения приспособлены к определённым условиям, условиям окружающей среды. Поэтому сегодня наша задача -обобщить знания о взаимоотношениях растений и среды, вспомнить, что такое экология и экологические факторы, провести лабораторную работу и сделать вывод. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 Вспомни, какая наука называется экологией, и что она изучает. Что называют экологическими факторами? 0^ Каково внутренне строение листа? Имеют ли все листья одинаковое внутренне строение? Освой новый материал 1. Среда обитания и экологические факторы Задание № 5 @ Выясни, что называют средой оби- Как лишайники приспособлены к выживанию в суровых условиях? тания, условиями существования растения? Какие экологические факторы важны для растений? Вся природа, окружающая растение, является его средой обитания. В ней имеются все условия, необходимые для роста и развития данного растения, но в разных количествах и соотношениях. Факторы (условия) внешней среды могут непосредственно влиять на растение, они необходимы для существования организма, но растению не обязательны. Влияют на растение такие факторы, как свет, влага в воздухе и в почве, температура, наличие и концентрация солей в почве, ветер и некоторые другие. Экологическим фактором назовём любой элемент среды, способный оказывать прямое влияние на организм. А теперь выясним, как могут воздействовать на растения экологические факторы. Фактор среды может ограничить рост растения. Например, если в почве содержится небольшое количество минеральных солей, а на ней из года в год возделывают какую-либо культуру, то запасы солей оказываются исчерпаны и рост растений прекращает- § 57. Приспособление растений к окружающей среде 105 ся. Если экологический фактор находится ниже критического уровня или, наоборот, превышает максимально возможный уровень, он становится ограничителем роста растения, даже если другие факторы имеются в необходимом количестве. Такой экологический фактор называют ограничивающим фактором. В водной среде ограничивающим фактором чаще всего становится кислород. Для растений, любящих солнце (подсолнечник), - свет. Причём важна не только интенсивность освещения, но и продолжительность. На разных стадиях развития растение по-разному реагирует на факторы среды. Известно, что наиболее устойчивыми к слишком высоким или слишком низким температурам являются почки высших растений, семена, споры. Все факторы вместе определяют условия существования растений, или условия обитания. Понятно, что условия обитания на Крайнем Севере и в степной зоне, в лесу и на лугу разные. Но условия обитания меняются по сезонам и даже в течение суток. Растения, как и все живые организмы, обладают удивительной способностью реагировать на изменения и приспосабливаться к условиям обитания. 2. Приспособление растений к сухим и жарким местам обитания Задание № 6 Прочитай текст. Рассмотри рисунки 57.1-57.4. Предположи, как эти растения приспособились к недостатку воды и высокой температуре. Проверь себя по тексту. В засушливых и жарких местах обитания растения должны уметь добывать воду, сохранять её, избегать излишнего испарения, но и не «перегреться» на солнце. Рис. 57.1. Кустарник джузгун и его корневая система В полупустынях и пустынях обитают растения с мощными корневыми Любопытные факты об экологии У каждого живого организма в отношении различных факторов существуют пределы выносливости, между которыми все факторы для организма благоприятны. Как только один или несколько факторов выходят за эти пределы, растение погибает. Важно то, что некоторые растения имеют довольно широкие пределы выносливости - они-то и являются видами широко распространёнными. Например, одуванчик лекарственный. У других пределы выносливости узкие. Такие виды живут в очень ограниченных районах. Например, орхидеям необходима высокая влажность воздуха, полутень, относительно высокая температура - условия влажного тропического леса. Практическая биология Знание ограничивающих факторов используется в борьбе с сельскохозяйственными вредителями. Например известно, что жук-щелкун может существовать только при определённой влажности почвы. Слишком влажная или слишком сухая почва является ограничивающим фактором. Причём особенно чувствительна к влажности его личинка - проволочник. В США с этим вредителем борются либо путём обводнения земель, либо путём осушения влажных земель с помощью культур, потребляющих много воды, - кукурузы и люцерны. 106 Глава 14. Растение и окружающая среда системами. Некоторые корневые системы очень глубокие, это даёт им возможность использовать грунтовые воды. Так у кустарников рода Джузгун корни уходят вглубь на 30 м. У других растений (кактусы) корневая система неглубокая, но широко разросшаяся, поэтому во время редких дождей они быстро поглощают влагу с больших участков. Рис. 57.2. Ревень татарский Третья группа растений (например, ревень татарский) не имеет сильно развитой корневой системы, зато они способны поглощать утреннюю росу своими крупными листьями, распростёртыми над поверхностью земли. Собранную влагу важно сохранить. Некоторые растения, их называют суккулентами, содержат в листьях, ветвях, стволах или в подземных органах запас воды. У этих растений, как правило, толстая кожица и очень мало устьиц. У них замедлен процесс обмена веществ и как следствие - рост. Кустарники с глубокой корневой системой воду не накапливают, но сохраняют. Чтобы уменьшить испарение, их мелкие листья густо опушены. Часто листьев вовсе нет, а фотосинтез Рис. 57.3. Листовые (1 - молодило, 4 - литопс) и стеблевые (2 - кактус, 3 - гуэрния) суккуленты происходит в побегах, имеющих вид прутьев или колючек (саксаул). При недостатке воды немногочисленные устьичные щели закрываются. Рис. 57.4. Саксаул Помимо приспособлений к поглощению и сохранению воды, растения пустынь обладают способностью переносить даже многолетнюю засуху. Среди них - эфемеры - растения, завершающие свой жизненный цикл от семени до семени в течение нескольких Любопытные факты о растениях Некоторые кактусы способны собирать в стеблях 1000-3000 кг воды и экономно её расходовать благодаря толстой кожице, волоскам, малому количеству устьиц. § 57. Приспособление растений к окружающей среде 107 дней. Их семена прорастают, и растения зацветают и плодоносят сразу после выпадения дождя. В это время пустыня преображается - она цветёт. Рис. 57.5. Цветущая пустыня Длительный период засухи эти растения переживают в стадии семян. Многолетние луковичные или корневищные растения переживают засуху в виде подземных запасающих органов. Самым удивительным образом переживают длительную засуху лишайники, многие низшие растения, некоторые виды плаунов и папоротников, даже немногие цветковые растения: они теряют всю влагу и, будучи полностью обезвоженными, находятся в состоянии покоя до тех пор, пока не выпадет дождь. 3. Приспособление растений к холодным и влажным условиям обитания Задание № 7 р0| Каковы ограничивающие факторы роста растений в тундре? Условия обитания растений в тундре очень суровы. Прежде всего, это температура. Среднемесячные летние температуры редко превышают+10 °C. Лето очень короткое - около двух месяцев, но даже летом могут случиться заморозки. Осадков в тундре выпадает мало, соответственно и снежный покров невелик - до 50 см. Поэтому опасны сильные ветры - они могут сдувать снег, защищающий растения. Почему же в тундре довольно много влаги? Во-первых, она не испаряется так интенсивно, как в более тёплых зонах. Во-вторых, вода не уходит глубоко в почву, так как её задерживает слой вечной мерзлоты. Поэтому здесь много мелких озёр и болот. Рис. 57.6. Растения тундры: 1 - ива сетчатая, 2 - княженика, 3 - арктоус альпийский Ещё один важный фактор - свет. Летом здесь господствует полярный день, поэтому фотосинтез происходит круглые сутки, растения успевают накопить достаточный запас веществ. Растения в этой зоне обычно низкорослые и зимой покрываются снегом, который защищает их от холода и ветра. Корневые системы - поверхностные. С одной стороны, их развитию препятствует вечная мерзлота, с другой - повышенная влажность почвы и, как следствие, недостаток кислорода в Любопытные факты о растениях Деревья тундры всего раз в столетие образуют семена, способные прорастать. Семена полностью вызревают лишь тогда, когда два года подряд лето бывает для тундры тёплым. Как правило, семена деревьев попадают в условия непригодные для прорастания. Многие растения тундры размножаются вегетативно, например, мхи и лишайники. 108 Глава 14. Растение и окружающая среда почве. Интересно, что особенности строения побегов напоминают растения жаркого климата, только защищают они не от жары, а от холода. Это толстая кожица, восковой налёт, пробка на стебле. Растения должны успеть за короткое лето отцвести и дать семена. 4. Свет как экологический фактор Задание № 8 междоузлия, чем растения того же или близкого вида, выросшие на солнце. '-f) Как различаются растения, расту- щие в тени и на солнце? Количество света, которое получает растение, сказывается и на его внешнем облике, и на внутреннем строении. Деревья, выросшие в лесу, имеют более высокие стволы, менее раскидистую крону. Если они росли под пологом других деревьев, то они угнетены и гораздо хуже развиты, чем их ровесники на открытом пространстве. Рис. 57.7. Липа, выросшая на открытом пространстве (1), и липа, выросшая в лесу (2) Теневые и световые растения могут различаться и по расположению листовых пластинок в пространстве. В тени листья располагаются горизонтально, чтобы уловить как можно больше солнечных лучей. На свету, где света достаточно - вертикально, чтобы избежать перегрева. Растения, выросшие в тени, имеют более крупные листья и более длинные Рис. 57.8. Строение светового (1) и теневого (2) листа Листья не одинаковы по внутреннему строению: в световых листьях столбчатая ткань развита лучше, чем в теневых. В стеблях световых растений более мощная механическая ткань и древесина. Задание № 9 ^ Выполни лабораторную работу «Сравнение листьев растений разных мест обитания» Лабораторная работа «Сравнение листьев растений разных мест обитания» Оборудование: гербарные или живые растения родственных видов (или одного вида), произрастающие на лугу и в лесу. Например, чина лесная и чина луговая, звездчатка злаковая и звездчатка дубравная, чистец лесной и чистец прямой. Ход работы: 1. Рассмотри растения. Найди растения одного или близкого видов. Положи их рядом. 2. Сравни размер листа одного и другого растения. Запиши наблюдение или зарисуй рядом два листа. 3. Сравни длину междоузлий двух растений. Запиши наблюдения или зарисуй рядом два побега. § 57. Приспособление растений к окружающей среде 109 4. Сформулируй вывод: какое из растений росло на открытом месте, а какое в тени? Аргументируй. Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-16 Выпиши в словарь новые термины. Дай определение понятиям «экология», «экологический фактор», « среда обитания ». Что называют ограничивающим фактором? Приведи примеры. Расскажи, как растения приспосабливаются к сухим местам обитания. Как растения приспособлены к условиям жизни в тундре? Q * Предположите, какие особенности будут иметь высшие водные растения. По каким признакам различают- ся световые и теневые растения? Можно ли считать это приспособленностью к условиям обитания? Подведение итогов и выводы Окружающая организм природа -это его среда обитания. Науку, изучающую взаимоотношения организмов друг с другом и с окружающей средой, называют экологией. На растение влияют экологические факторы среды: свет, температура, влажность, ветер, состав почвы и др. Все факторы, необходимые для жизни растения, определяют условия обитания. Избыток или недостаток одного или нескольких экологических факторов сказываются на строении организма. Растения приспосабливаются к условиям обитания в определённых границах. Экологический фактор, который находится ниже критического уровня или, наоборот, превышает максимально возможный для растения уровень, называют ограничивающим фактором. § 58. Растительные сообщества Познакомься с задачами урока Видел ли ты когда-нибудь в природе отдельно растущее растение? Нет. Все организмы существуют в природе, взаимодействуя друг с другом. Если растёт дерево, то рядом будет трава, грибы, на коре и на почве - мхи и лишайники, везде присутствуют невидимые глазу бактерии. Здесь же - животные, так или иначе связанные с этими растениями. Основу природных сообществ всегда составляют растения -ведь это они производят органическое вещество и кислород. В разных местах обитания складываются разные растительные сообщества. Выясним, какие растительные сообщества встречаются в нашей зоне, а также рассмотрим особенности некоторых из них. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 Какие уровни организации живой природы тебе известны? Что называют биогеоценозом и аг- робиоценозом? P5I В чём заключается роль растений в биогеоценозах? P5I Какие факторы среды воздействуют на растения? Вспомни, какие особенности внутреннего и внешнего строения имеют растения светолюбивые и теневые? Как растения приспосабливаются к недостатку воды, а как к жизни в воде? 110 Глава 14. Растение и окружающая среда Освой новый материал 1. Что такое растительное сообщество Группа связанных друг с другом растений разных видов, произрастающих на одной территории, образует растительное сообщество. Растительные сообщества приурочены к разным местам обитания - это леса, луга, болота, степи, полупустыни и пустыни. В сходных условиях встречаются одинаковые растительные сообщества, образованные растениями и приспособленными к данным условиям. Следует иметь в виду, что растения влияют на окружающую среду и изменяют её. 2. Лес как растительное сообщество Задание № 6 @ Выясни, какие бывают леса. Ка- кие из них встречаются в вашей местности? Лес - растительное сообщество, где главная роль принадлежит деревьям. Вместе с деревьями произрастают растения других жизненных форм: кустарники, кустарнички, травы, а также мхи и лишайники. Рис. 58.1. Мелколиственный лес (слева) и широколиственный лес (справа) В зависимости от преобладающих видов деревьев, леса могут быть ли- ственными или хвойными. Если леса образованы дубом, грабом, липой, буком, клёном или ясенем - это широколиственные леса. Леса, образованные берёзой, ольхой, осиной, - мелколиственные. Хвойные леса, образованные елью, пихтой, сосной сибирской называют тёмнохвойными, а леса из лиственницы или сосны обыкновенной - светлохвойными. Есть леса, где растут разные породы деревьев -это смешанные леса. Рис. 58.2. Смешанный лес (слева) и еловый лес (справа) Тип леса определяется условиями окружающей среды: температурным фактором, влажностью, типом почвы. Деревья оказывают решающее влияние на состав сопутствующих видов. Если в лиственных лесах уровень освещённости меняется в зависимости от сезона, то в хвойных, которые в России традиционно называют тайгой, уровень освещённости в течение года остаётся примерно одинаковым. Но и здесь есть различия. Деревья светлохвойного леса (сосновые и лиственничные) имеют ажурную крону, которая пропускает довольно много света. В таких лесах растут светолюбивые кустарники, кустарнички и травы. Важно, что сосновые леса связаны с малоплодородными, песчаными или Любопытные факты о научной терминологии Термин «сообщество» используется чаще в англоязычных странах. В русской и немецкой научной литературе в этих же случаях используют термин «биоценоз» и даже просто «ценоз». При этом совокупность всех растений, входящих в биоценоз, называют фитоценозом, а совокупность животных - зооценозом. Следовательно, растительное сообщество и фитоценоз - синонимы. § 58. Растительные сообщества 111 каменистыми почвами. Здесь ограничивающим развитие растений фактором становится почвенная влага: конкуренция с мощными корневыми системами сосны оказывается столь острой, что почва бывает покрытой лишь кустистыми лишайниками, которые довольствуются влагой тумана и росы. В таких лишайниковых сосняках «беломошниках» растёт мало цветковых растений, которые способны переносить недостаток воды в отдельные периоды года. У ястребинки волосистой, кошачьей лапки двудомной, прострела раскрытого - опушенные побеги. У кустарничка зимолюбки зонтичной - листья кожистые, покрытые толстой малопроницаемой для воды, маслянистой кутикулой. Рис. 58.3. Прострел раскрытый В темнохвойных лесах ограничивающим фактором становится количество света, так как остальные условия вполне благоприятны: относительно плодородные почвы, достаточная ув- лажнённость. Здесь произрастают теневыносливые и теневые растения: черника, майник двулистный, кислица обыкновенная, грушанка. Эти же растения, а также вероника лекарственная, зимолюбка зонтичная, линнея северная могут встречаться в сосновых лесах при условии достаточного количества влаги. Рис. 58.4. Растения хвойного леса: 1 - зимолюбка зонтичная, 2 - брусника, 3 - вероника лекарственная, 4 - кислица обыкновенная, 5 - грушанка круглолистная, 6 - линнея северная Многие из этих растений - вечнозелёные. У трав тёмнохвойного леса цветки, как правило, светлые, более заметные в полумраке. Но насекомых здесь мало, поэтому растения чаще размножаются вегетативно. Здесь почти не бывает ветра, поэтому семена этих растений настолько мелки, что они, как пыль, переносятся даже слабыми потоками воздуха. Лиственные - мелколиственные и широколиственные леса также различаются между собой, прежде всего - древесными породами. Широколиственные Любопытные факты о лесах Современные леса покрывают около 30% суши и занимают 5290 млн. га, 25% этой площади сосредоточено в лесной зоне Северного полушария. Около половины всех лесов -тропические. В прошлом леса были распространены на большей территории, часть которой теперь заняли сельскохозяйственные угодья, промышленные предприятия, дороги, города. За 10 тыс. лет на Земле уничтожено две трети всех лесов. Леса преобразованы человеком не только количественно, но и качественно. Вырубаются ценные породы деревьев, а на их месте вырастают малоценные. В тайге возросла площадь осиновых и берёзовых лесов. 112 Глава 14. Растение и окружающая среда древесные виды (дуб, бук, граб) отличаются от мелколиственных (берёза, ольха) не только размерами листьев, но и продолжительностью жизни. Они образуют длительно сохраняющиеся леса (иногда с ледникового периода) с характерным набором сопутствующих видов. Из древесных видов, кроме лесообразующих, здесь встречаются дикая груша и яблоня, рябина, тёрн, вяз, клён. Из кустарников - бересклет бородавчатый, лещина, жимолость и крушина. К сожалению, многие дубовые леса встречаются теперь только в виде отдельных островков - они уступили большие площади пашням. Кроме того, после вырубки или пожара на месте таких лесов часто появляются мелколиственные, которые растут быстрее. В этих лесах обычны эфемероиды -травянистые многолетние растения, у которых развитие надземных побегов, цветение и образование семян заканчиваются за короткий весенний период, пока деревья ещё не распустили листву и в лесу много света. Это ветреница, хохлатка, гусиный лук, пролеска, чистяк. Рис. 58.5. Растения широколиственного леса: 1 - зеленчук жёлтый, 2 - хохлатка Галлера, 3 - ветреница лютичная (слева) и ветреница дубравная (справа), 4 - ясменник душистый, 5 - гусиный лук жёлтый Летом в лиственных, особенно широколиственных лесах, создаётся сильное затенение. Здесь много травянистых растений с широкими, горизонтально расположенными листьями: сныть обыкновенная, зеленчук жёлтый, ландыш майский. 3. Луг как растительное сообщество Задание № 7 © Какое сообщество называют лу- гом? На какие типы подразделяют луга? Какие виды растений для них характерны? Как луга используют в хозяйственной деятельности? Лугом называют растительное сообщество, которое состоит из травянистых растений, образующих сомкнутый покров. Рис. 58.6. Растения луга: 1 - нивяник обыкновенный, 2 - лютик едкий, 3 - купальница европейская, 4 - колокольчик скученный, 5 - клевер луговой, 6 - горошек мышиный Различают пойменные и суходольные луга. Пойменные луга располагаются в долинах рек. Во время разлива рек эти луга затапливаются. Оседающий ил повышает плодородие почвы. Здесь могут расти только растения, способные выносить затопление. Эти луга отличаются большим разнообра- Любопытные факты о растениях Учёные установили, что многие вечнозелёные растения хвойных лесов, в том числе ель, сосна, линнея, усваивают углекислый газ и осуществляют фотосинтез при температуре +5 C. Некоторые мхи способны фотосинтезировать под слоем снега в 26 см при температуре до +14 °C. § 58. Растительные сообщества 113 зием видов: тимофеевка луговая, овсяница луговая, клевер луговой, горошек мышиный, горец змеиный, нивяник обыкновенный, купальница европейская. В настоящее время большая часть пойменных лугов ушла под пашню. Суходольные луга расположены на возвышенных участках вдали от рек. Здесь более бедные и сухие почвы. На таких лугах растут растения, приспособленные к сухим и бедным почвам: тысячелистник обыкновенный, василёк луговой, лютик едкий, колокольчик раскидистый, душистый колосок. Травостой суходольного луга менее высокий, чем пойменного, поэтому и сена с таких лугов собирают меньше. 4. Болото как растительное сообщество Задание № 8 © Какое сообщество называют боло- том? На какие типы подразделяют болота? Какие виды растений для них характерны? Болото - растительное сообщество многолетних растений, способных произрастать в условиях обильного увлажнения и недостатка кислорода в почве. По составу растительности различают болота осоковые и моховые. Моховые болота подразделяют на зелёные и сфагновые. Важно, что болота имеют свой микроклимат: на поверхности болота, пока оно остаётся влажным, значительно холоднее, чем на окружающих территориях. Весной здесь дольше длятся заморозки, осенью они наступают раньше. Почва плохо прогревается: разница температур между поверхностью и на глубине в 12 см может дос- тичь 20 градусов. Не удивительно, что на болотах ещё встречаются реликты ледникового периода. Осоковые болота с зелёными мхами питают грунтовые воды. Их называют низинными болотами. Грунтовые воды приносят разные минеральные вещества, поэтому почвы относительно богаты минеральными солями. Из травянистых растений на низинных болотах растут осока пузырчатая, пушица тонкая, камыш озёрный, сусак зонтичный, таволга вязолистная; из кустарников -ивы, из деревьев - ольха чёрная. Рис. 58.7. Растения болота: 1 - осока, 2 - пушица, 3 - вахта трёхлистная, 4 - сабельник болотный, 5 - белокрыльник болотный, 6 - багульник, 7 - клюква, 8 - мирт болотный, 9 - подбел Сфагновые болота питаются атмосферными осадками, поэтому крайне бедны питательными веществами. Их ещё называют верховыми болотами. Главную роль здесь играют сфагновые мхи. Поскольку они нарастают только Любопытные факты о болотах Болота распространены очень широко. Например, в Финляндии на долю болот приходится 30% всей территории. Западносибирская низменность почти целиком покрыта болотами. Лишь одно самое крупное болото этого региона занимает площадь в 54 тыс. км2 -четвёртую часть такой страны, как Германия. 114 Глава 14. Растение и окружающая среда верхушкой, а нижние части побегов постепенно отмирают и превращаются в торф, то болото всё время растёт вверх и наиболее высоким бывает в центре. Растительный покров на таком болоте отделён от почвы мощным слоем торфа. Деревья на сфагновых болотах обычно растут на его вершине и имеют поверхностную корневую систему. Это низкорослые сосны и берёзы. Много кустарничков: голубика, мирт болотный, подбел обыкновенный, багульник болотный. Из травянистых растений - росянка, морошка, клюква. 5. Естественные и искусственные растительные сообщества Задание № 9 В чём заключается главное отличие естественных и искусственных растительных сообществ? Любое растительное сообщество -часть живого покрова Земли. Мы уже рассмотрели лес, луг, болото. Другими примерами растительных сообществ являются тундра, пустыня, степь. Степь - это сообщество травянистых растений, растущих в зоне чернозёмных почв. В степи - самые плодородные почвы нашей страны. Поэтому практически вся степь распахана и превращена в пашню. Первозданная степь сохранилась лишь в заповедниках. Различают злаково-ковыльные и разнотравные степи. Все растения степей светолюбивы. Ограничивающим фактором в этом сообществе может выступать влага, которой не хватает в летний период. Леса, болота, луга, степи сформировались без влияния человека - это естественные растительные сообщества. Человек же создаёт искусственные или культурные растительные сообщества: поля, сады, огороды, парки. В культурных природных сообществах мало видов. Как правило, человек высаживает один или два вида, ухажива- ет за ними, то есть стремится создать для них наиболее благоприятные условия. Сопровождающими видами становятся дикорастущие растения - сорняки. Часто при постоянном выращивании одной культуры происходит обеднение почвы, развиваются вредители и болезни. Искусственные природные сообщества могут существовать только при условии постоянной заботы человека о них. Рис. 58.8. Естественное растительное сообщество - высокогорный луг (слева) и искусственное растительное сообщество -поле пшеницы (справа) Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-16 P5I Дай определение понятию «растительное сообщество». I^-^I С какими типами леса, луга и болота ты познакомился? Как различаются условия жизни растений в тёмнохвойном и светлохвойном лесу, на разных типах лугов? P5I Какие факторы ограничивают развитие растительности в лесу, на лугу, на болоте? © Как травянистые растения при- спосабливаются к условиям жизни в широколиственном лесу? Назови несколько представителей различных растительных сообществ: хвойного и широколиственного леса, верхового и низинного болота, суходольного и пойменного луга. Выполните проектную работу «Ра- стительные сообщества нашего края» Выпиши в словарь новые термины. § 58. Растительные сообщества 115 Подведение итогов и выводы Растительных сообществ на Земле много. Растительное сообщество - это группа связанных друг с другом растений разных видов, произрастающих на одной территории. Растительные сообщества приурочены к разным местам обитания - это, например, леса, луга, болота, степи, полупустыни и пустыни. Растения природных сообществ приспособлены к факторам среды -освещению, влажности, температуре, составу и структуре почвы. Существуют естественные растительные сообщества и искусственные - созданные человеком. § 59. Структура растительных сообществ. Смена сообществ Познакомься с задачами урока Присмотрись к растениям на небольшом участке луга или леса - насколько они многообразны по форме, размерам, окраске. Попробуй подсчитать, сколько растений живёт на одном квадратном метре луга, ты будешь удивлён их количеством и видовым разнообразием. Как растения «уживаются» друг с другом? Почему всем хватает и света, и воды, и питательных веществ в почве? Попробуем ответить на эти вопросы. Всегда ли ближайший лес был таким, как ты его видишь сейчас? Может ли болото возникнуть «на ровном месте»? Куда исчезают озёра? На эти вопросы ты ответишь после изучения параграфа. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 Вспомни, что называют раститель- ным сообществом. Какие растительные сообщества ты знаешь? Растения каких жизненных форм определяют облик леса и луга? Предположи, что произойдёт с со- сновым бором или берёзовой рощей, если в них попадут семена ели. Освой новый материал 1. Видовой состав сообщества Каждое растение в растительном сообществе занимает определённую территорию и приспособлено к конк- ретным условиям. В одном сообществе сосуществуют виды растений разных жизненных форм, с разным ритмом развития, с разным отношением к среде обитания. Благодаря этому разнообразию на небольшом участке могут расти одновременно разные виды растений. Число видов растений в сообществе - это его видовой состав. Между растениями в сообществе устанавливаются различные формы взаимного влияния. Задание № 5 @ Что называют видовым составом растительного сообщества? Выясни, почему на небольшой площади может размещаться много видов. Каждое сообщество характеризуется особым набором видов. Есть растения, которые приспособились к жизни только в конкретных условиях. Рис. 59.1. Черника 116 Глава 14. Растение и окружающая среда Например, росянку или клюкву можно встретить только на болоте. Некоторые виды растений встречаются довольно широко: черника растёт в еловом и сосновом лесу, на высокогорных лугах, в кустарничковой тундре. 2. Ярусное расположение растений Задание № 6 © Определи, что такое ярусное рас- положение растении, какие ярусы выделяют в лесу. Предположи, какое значение имеет ярусность. Растения в растительных сообществах располагаются несколькими ярусами в зависимости от жизненной формы и высоты. Особенно чётко ярусность выражена в смешанном или широколиственном лесу. Высокоствольные деревья образуют верхний ярус (дуб, берёза, ель, ясень). Под ними размещаются низкоствольные деревья (рябина обыкновенная, клён татарский, груша или яблоня дикая) - это второй ярус. Кустарники (лещина обыкновенная, крушина ломкая, жимолость лесная, бересклет бородавчатый) образуют третий ярус. Рис. 59.2. Кустарники широколиственного леса: 1 - бересклет европейский, 2 - крушина ломкая, 3 - жимолость лесная Травы и кустарнички - четвёртый ярус. Самый нижний, пятый ярус, составляют мхи и лишайники. Почву покрывает лесная подстилка, которая состоит из опавших листьев, отмерших побегов, сухих веток. Здесь много грибов и бактерий, которые разлагают остатки погибших орга- Практическая биология Крушину ломкую и жимолость лесную в народе часто неправильно называют «волчьими ягодами». Удивительно, но эти столь похожие внешне лесные растения принадлежат к довольно далёким семействам. Родственники семейства Крушинные - семейство Виноградные, а в семейство Жимолостные входит бузина и калина. У крушины ломкой -чёрные ягоды и очерёдные листья. Её кора в высушенном виде используется как слабительное, а свежая - как рвотное средство. У крушины слабительной, или жостера слабительным средством являются плоды - костянки. Из крушины изготавливают краски. Её ценная древесина идёт на изготовление мелких изделий. У жимолости плод - ложная ягода красного цвета. Листья - супротивные. Жимолость каприфоль - лиана с душистыми цветками. Жимолость съедобная введена в культуру, имеет синие кисло-сладкие соплодия, цветёт и плодоносит в начале лета. И жимолость, и крушина - медоносы. Рис. 59.3. Волчье лыко Не следует путать жимолость и крушину с настоящим волчеягодником - волчьим лыком. Это сильно ядовитое растение цветёт рано весной, ещё до распускания листьев. Очень красивы его белые или розовые цветки, расположенные в пазухах листьев. Кажутся привлекательными и плоды - ярко-красные ягоды. Осторожно! Все части растения очень ядовиты. § 59. Структура растительных сообществ. Смена сообществ 117 низмов, превращая их в перегнои и минеральные соли. Растения разных ярусов находятся в разных условиях освещения и приспособлены именно к этим условиям. В лесу на разных ярусах разная температура, влажность, содержание углекислого газа. Например, количество углекислого газа у почвы - 0,08%, а в кронах деревьев - всего 0,02%. Самым влажным ярусом леса является нижнии - пятыи и лесная подстилка, которая впитывает 2/3 всей дождевой воды. Известно, что летом под кронами деревьев температура воздуха на 8-10 градусов ниже, а зимой -на 0,1-0,5 градуса выше, чем на соседних безлесных участках. У растений корневые системы располагаются поярусно. У деревьев и кустарников корни проникают глубоко и могут добыть грунтовую воду. У других растений все корни располагаются в поверхностном, более плодородном слое. В случае засухи они рискуют остаться без воды. Рис. 59.4. Ярусное расположение растений в разнотравной (1) и ковыльной (2) степях Поярусно располагаются растения в степи и на лугах. Причём ярусность свойственна и надземным, и подземным органам растений, и в воздушной среде, и в почве. Таким образом, растения приспосабливаются друг к другу, извлекая питательные вещества и воду из разных слоёв почвы, получая необходимое каждому количество света. Чем в более благоприятных условиях для всех растений находится сообщество, тем больше в нём видов, тем более густо расположены отдельные растения. 3. Внешний вид растительного сообщества и его изменения Задание № 7 © Прочитай текст. Выясни, от чего зависит внешний вид каждого растительного сообщества. Внешний вид растительного сообщества определяется видовым составом растений и их жизненными формами. Особое значение имеют виды, преобладающие в данном сообществе. Общий облик леса определяется древесным ярусом. У широколиственного и хвойного леса разный внешний вид, ещё больше отличаются они от луга, степи, болота. Но даже одно сообщество меняет свой облик в течение сезона, одного года и нескольких лет. Рассмотрим на одном примере изменение внешнего облика широколиственного леса. Рис. 59.5. Раноцветущие травы: 1 - первоцвет весенний, 2 - медуница неясная, 3 - ветреница дубравная, 4 - чистяк весенний 118 Глава 14. Растение и окружающая среда Рано весной, до распускания листьев, здесь цветут ветроопыляемые кустарники (лещина) и некоторые насеко-моопыляемые (волчье лыко). Красочность лесу придают многочисленные эфемероиды (пролеска, хохлатка, ветреница, гусиный лук). Массово цветут и другие раноцветущие травы (соче-вичник весенний, медуница неясная, лютик кашубский). Цветки этих трав имеют самую разнообразную окраску: голубые, сиреневые, жёлтые. Как только начинают развёртываться почки у кустарников, вид леса меняется. Вслед за кустарниками появляется листва, отрастают новые побеги на деревьях. Под их пологом становится мало света. Ярко цветущие растения исчезают, сменяются травами с цветками белого цвета, более заметного в тени (ландыш, купена лекарственная, звездчатка дубравная, воронец волосистый). Рис. 59.6. Растения широколиственного леса: 1 - воронец колосистый, 2 - звездчатка дубравная, 3 - купена душистая, 4 - ландыш майский Летом общий облик леса меняется не так резко. В основном изменения происходят в травяном ярусе. Гораздо чаще меняется внешний вид степи. В Центрально-чернозёмном заповеднике Курской области отмечено 16 смен облика злаково-разнотравной степи, где в густом, высоком травостое постоянно отрастают новые побеги и зацветают разные виды растений. Наименьшим изменениям в течение года подвержены вечнозелёные еловые и сосновые леса. 4. Смена растительных сообществ Задание № 8 © Прочитай текст, рассмотри схемы и выясни, каковы причины смены растительных сообществ. Каждое растительное сообщество существует только при определённых условиях. Если эти условия по каким-либо причинам меняются, то и растительное сообщество заменяется другим. При застаивании воды на месте луга или леса, разрастании влаголюбивых растений, может образоваться болото. Болото может возникнуть в результате слишком интенсивного выпаса на лугах. В результате вытаптывания и поедания животными могут выпасть из травостоя типичные луговые растения. Освободившееся место занимают виды злаков более устойчивые к выпасу, как правило, плотнокустовые, с плотной дерниной (белоус вытянутый, щучка, луговник дернистый). В их плотной дернине задерживается вода. В условиях избытка влаги и малого содержания в почве кислорода разрастаются мхи. Мхи ещё больше удерживают воду. Создаются условия для появления болота. Болото может образоваться при зарастании озера. А при высыхании болота на осушенных участках разрастаются кустарники и деревья, образуется лес. Нередко происходит смена одного лесного сообщества другим. Например, ель может поселиться под пологом лиственных деревьев или светолюбивой сосны. Старые деревья постепенно гибнут, заменяясь подросшими елями. § 59. Структура растительных сообществ. Смена сообществ 119 Но под пологом елей мало света, поэтому подрост светолюбивых пород погибает. Лиственный, светлохвойный лес заменяется тёмнохвойным, еловым. Вслед за деревьями меняется и состав травянистой растительности. Рис. 59.7. Смена сообществ На смену растительных сообществ существенное влияние оказывает человек. Как и все природные ресурсы, человек использует лес, вырубая его. Неумелая хозяйственная деятельность приводит к необратимым последствиям. В результате вырубки лесов понижается уровень грунтовых вод, мелеют реки, исчезают озёра и болота. Однако если вырубать лес рационально, оставляя подрост, подсаживая ценные породы деревьев, урона лесу не будет. Неосторожно брошенная спичка может привести к лесному пожару и гибели всех живых существ на огромных территориях. Восстановление леса после пожара - процесс очень длительный. Причём ценные породы деревьев восстанавливаются особенно трудно. Если человек вырубает лес под пашню, сад или даже заменяет девственный лес лесопосадками, происходит смена естественного растительного природного сообщества искусственным. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-13 Изучите видовой состав одного из "I© растительных сообществ вашего края. Используйте определитель растений. Подготовьте проектную работу. Что называют «ярусным располо- жением растений»? Расскажи о ярусах широколиственного леса. Какое значение имеет ярусное расположение растений? © Как меняется внешний облик леса в течение года? Как травянистые растения приспосабливаются к условиям жизни в широколиственном лесу? Почему в природе одно раститель- ное сообщество может сменить другое? Какое влияние на смену раститель- ных сообществ оказывает человек? Подведение итогов и выводы Растительные сообщества многообразны по составу видов и приурочены к разным местам обитания. Облик их меняется со временем. Растительные сообщества имеют ярусное расположение в надземной и в подземной части. Ярусность можно рассматривать как приспособление растений к условиям существования. Возможна смена одного растительного сообщества другим. На смену растительных сообществ оказывает влияние человек. § 60. Растительность и флора. Влияние растительных сообществ на окружающую среду. Охрана растений и растительных сообществ Познакомься с задачами урока Когда говорят о растениях какой-либо местности, используют несколько терминов: растительный покров, растительность, флора, растительное сообщество, фитоценоз. Наша первая задача - уточнить, что обозначает каждый из этих терминов. Известно, что растения влияют на окружающую среду. Наша вторая задача - расширить 120 Глава 14. Растение и окружающая среда знания в этой области, для этого мы рассмотрим ещё несколько примеров. Растения и растительные сообщества, без которых наша жизнь невозможна, необходимо охранять. Наша следующая задача - выяснить, как охраняют растения и растительные сообщества в нашей стране. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 Вспомни, какие растения являют- ся преобладающими на лугу и в лесу, степи и болоте. Какие растения охраняются в ва- шей местности? Что называют «Красной книгой»? Какое влияние оказывает лес на окружающую среду? Освой новый материал 1. Растительный покров и растительность, растительное сообщество и фитоценоз, флора Задание № 5 р@| Прочитай текст и запомни определения понятий. Приведи свои примеры. Растительность представляет собой все растительные сообщества Земли или отдельных районов. Иногда вместо слова «растительность» употребляют термин растительный покров - оба термина обозначают одно и то же, это синонимы. Растительность характеризуется численностью и сочетанием растений разных видов и жизненных форм. Поэтому различают растительность древесную, кустарниковую, травянистую и кустарничковую. Различают водную растительность и растительность суши. Распределение растительности имеет более или менее зональный характер и связано с природными (климатическими) поясами. Например, на территории Московской области встречаются различные расти- тельные сообщества: луга (пойменные и суходольные), болота (осоковые и моховые), леса (светлохвойные, тёмнохвойные, мелколиственные, широколиственные и смешанные). Они составляют растительность Московской области, или её растительный покров. Флора, в отличие от растительности, указывает на видовой состав растений. Можно выделить флору Земли (это 375 тыс. видов растений, в том числе -250 тыс. цветковых растений), флору материков, их частей. Все виды растений, произрастающие на территории Московской области, образуют её флору. Флора Московской области составляет 1300 видов растений (без учёта водорослей и мхов). Фитоценоз - это совокупность растений на относительно однородном участке земной поверхности, то есть это растительное сообщество. Луг, поле, болото, степь - это растительные сообщества, или фитоценозы. 2. Влияние растений и растительных сообществ на окружающую среду Задание № 6 р@| Прочитай текст и составь его план. Растительность играет определяющую роль для всех живых существ и окружающей среды. Растения - источник кислорода, пища и место обитания животных, бактерий, грибов. Корни растений укрепляют грунт, препятствуют образованию оврагов, предотвращают пыльные бури. Активно испаряя влагу, леса предотвращают заболачивание, а леса, расположенные вдоль рек и по берегам озёр, предотвращают их иссушение. Леса обеспечивают более мягкий климат. В лесу и около него летом прохладнее, а зимой теплее. Воздух богаче кислородом, более влажный, в нём меньше микроорганизмов и пыли. В хвойном лесу, особенно сосновом, отмечается повышенное со- § 60. Растительность и флора. Охрана растений 121 держание озона. Озон очищает воздух от болезнетворных организмов, поэтому воздух сосновых лесов считается особенно здоровым. Рис. 60.1. Сосновый лес Многие растения выделяют биологически активные вещества - фитонциды, которые губительно действуют на бактерии и микроскопические грибы. Подсчитано, что 1 га соснового леса за сутки выделяет в атмосферу около 5 кг летучих активных веществ, а 1 га можжевелового леса - до 30 кг. Фитонциды выделяются тополем, дубом, черёмухой и другими деревьями. Препараты, содержащие фитонциды хрена, чеснока и лука используют в медицине. 3. Использование растений для охраны среды от загрязнения Задание № 7 Прочитай текст. Как следует ис- ®© пользовать растения, чтобы воздух вокруг нас стал чище? Стараясь оздоровить воздух в городах и посёлках, люди высаживают растения. При этом повышается содер- жание кислорода и уменьшается доля вредных газов и пыли. Желательно высаживать растения, выделяющие, например, фитонциды, но не все они выдерживают загрязнённый воздух: у них отмирает листва, прекращается рост и дерево постепенно засыхает. Поэтому для городских насаждений годятся не все древесные породы. Многие растения, особенно чувствительные к ядовитым веществам, могут служить индикаторами загрязнения воздуха. При повышенном содержании в воздухе сернистого газа подсыхает и опадает хвоя ели обыкновенной. Листья люцерны и редьки повреждаются даже при слабой концентрации в воздухе хлористого водорода. При наличии в воздухе фтора -листья гладиолуса. Подобных примеров известно много. Рис. 60.2. Растения-индикаторы: 1 - ель обыкновенная, 2 - люцерна посевная, 3 - гладиолус гибридный Растения-индикаторы следует высаживать вокруг промышленных предприятий, вдоль автомагистралей, чтобы вовремя получать сигналы опасности. Многие растения способны поглощать и перерабатывать вредные для человека вещества. Определено, что значительное количество таких веществ поступают в хлоропласты. Большое ко- Практическая биология Многие растения, содержащие или выделяющие вещества губительные для других организмов, можно использовать вместо ядохимикатов при борьбе с вредителями сада и огорода. Отвар чистотела применяют против крыжовникового пилильщика, гусениц яблоневой плодожорки, тли и щитовки. Отвар горчицы - от гороховой плодожорки. Лук и чеснок можно высадить около растений, которые страдают от долгоносика, клещей, проволочника. 122 Глава 14. Растение и окружающая среда личество сернистого газа поглощает тополь бальзамический. Тополь чёрный, липа мелколистная и конский каштан обыкновенный поглощают свинец. Сирень обыкновенная и бузина красная -радиоактивные вещества. Хорошо очищает воздух городов снежноягодник. Рис. 60.3. Деревья и кустарники, способные поглощать вредные для человека вещества: 1 - тополь бальзамический, 2 - тополь чёрный, 3 - липа мелколистная, 4 - конский каштан обыкновенный, 5 - снежноягодник белый, 6 - бузина красная 4. Охрана растений и растительных сообществ Задание № 8 Выясни, что такое «охраняемые территории». Приведи примеры. Человек постоянно вмешивается в жизнь природы. К серьёзным нарушениям в равновесии природы приводит загрязнение среды промышленными предприятиями, выхлопными газами автомобилей, бытовым мусором, ядохимикатами. Губительны для природы распашка степей, осушение болот, неконтролируемая вырубка лесов, лесные пожары. Также к исчезновению расти- тельности приводит: сбор плодов и цветов, вытаптывание, поломанные ветки, отсутствие птиц, распуганных присутствием человека. Исчезают целые растительные сообщества и отдельные виды. Исчезающие виды растений внесены в Красные книги России или области, района. Они подлежат особой охране. Среди них много красивых растений - это виды подснежников, ятрышников, сон-травы, лилий. Рис. 60.4. Редкие и исчезающие растения: 1 - прострел раскрытый (сон-трава), 2 - ятрышник шлемовидный, 3 - венерин башмачок, 4 - подснежник белоснежный (галянтус) Отдельные виды растений сохраняют в ботанических садах. Но для того чтобы сохранить растительные сообщества и виды исчезающих растений в природе, создана сеть охраняемых территорий, где воздействие человека на природу ограничено или вовсе исключено. Заповедники - это большие территории, где сохраняется в естественном состоянии весь природный комплекс. Здесь запрещена любая хозяйственная деятельность человека, в том числе сенокошение, сбор растений, выпас скота. В заповедниках работают учёные, изучающие жизнь природы. Самые крупные заповедники получают статус § 60. Растительность и флора. Охрана растений 123 биосферных. На территории России это Кавказский, Центральнолесной, Центральносибирский заповедники. Заказники — небольшие участки временно охраняемой территории с ограничением хозяйственной деятельности и посещения людей. В заказниках сохраняют отдельные виды растений или животных. Рис. 60.5. Байкальский государственный природный биосферный заповедник Национальные парки - большие территории, как правило, расположенные в живописных местах, на которых сохранились природные комплексы особой ценности. Большая часть национальных парков, в отличие от заповедников, открыта для посещения людей. В них проводятся работы по сохранению редких видов растений и животных. На территории Москвы и Московской области расположен национальный парк Лосиный остров. На Кавказе - Сочинский национальный парк. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-13 l^-^l Что называют растительным покровом, растительностью, флорой, растительным сообществом, фитоценозом? Что такое фитонциды? Какое зна- чение имеют они для растений? Как человек может использовать растения для охраны среды? Что такое заповедник, заказник, национальный парк? Выясните, какие растения или ■5© приготовленные из них препараты могут заменить химические средства борьбы с вредителями и сорняками. Подготовьте проектную работу. Подведение итогов и выводы Существующие на Земле растительные сообщества в совокупности составляют её растительный покров или растительность, а растительные сообщества какой-либо местности -растительность этой местности. Флорой называют все виды растений, произрастающие на определённой территории. Растительное сообщество, или фитоценоз - это совокупность растений, произрастающих совместно на общей территории. Растения и растительные сообщества оказывают важнейшее влияние на окружающую среду, снабжая её кислородом, обеспечивая пищей и кровом другие живые организмы. Большое значение имеет наблюдение за растениями-индикаторами загрязнения окружающей среды, высаживание в населённых пунктах и уход за растениями, очищающими воздух от загрязнений. Для сохранения растений и растительных сообществ в нашей стране созданы охраняемые территории - заповедники, заказники и национальные парки. Рис. 60.6. Сочинский парк 124 Глава 14. Растение и окружающая среда § 61. Практическая биология 1. Обрезка растений Задание № 1 Задания №№ 2-3 @ С какой целью производят обрез- ку растений? Какие культуры подвергают обрезке? Какие побеги называют побегами 1-го, 2-го, 3-го порядка? Главная задача обрезки и формирования растения - оптимальная продуктивность растений или повышение декоративного эффекта. Что значит оптимальная продуктивность? Это получение не наибольшего количества плодов, а плодов крупных, красивых, вызревших, то есть качественного урожая. Оказывается, без обрезки в этих случаях не обойтись. Успех обрезки зависит от мастерства того, кто её производит и его знаний биологических особенностей роста растений. У некоторых растений верхушечная почка остаётся вегетативной и поэтому способна к неопределённо длительному росту и образованию всё новых побегов. Боковые ветви значительно слабее материнской. У других растений верхушечная почка становится цветочной или вовсе отмирает. Она заменяется наиболее близкой к ней боковой почкой. Рис. 61.1. Формирование растения: 1 - ветвление в результате прищипки верхушечной почки; 2 - вильчатый рост © Рассмотри рис. 61.1. Определи, к ка- кому типу ветвления относятся побеги. Рассмотри веточки яблони, липы, сирени. Сравни с рис. 61.1, определи тип ветвления. Учёные установили, что по сравнению с боковыми верхушечная почка имеет преимущественный рост. Не только потому, что именно к ней направлен основной ток питания, но и потому, что образует химическое вещество, которое подавляет (тормозит) рост боковых почек. Если верхушечную почку удалить, ниже расположенные боковые почки или побеги будут расти быстрее. У таких растений, как сирень обыкновенная, почки которой располагаются супротивно, доминирование поровну разделено между почками самой верхней пары: они растут примерно с одинаковой скоростью, образуя характерный вильчатый рост. Удаляя путём прищипки верхушку, мы удаляем источник торможения и стимулируем рост боковых побегов. Почему это необходимо? Не только для увеличения числа побегов и площади воздушного питания, но часто потому, что цветки, а затем и плоды образуются именно на побегах 2-го и 3-го порядка. Это свойственно самым разным растениям (комнатное растение фуксия, огурец, яблоня). Положение о доминировании верхушечной почки является основой всей обрезки. Приступая к обрезке, важно знать, до какой почки (садоводы говорят: «на какую почку») обрезать растение, чтобы получить побег в нужном направлении. Например, если срез сделан на почку, ориентированную наружу, из неё образуется побег, направленный из кроны (цифры 1 и 2 на рис. 61.2). § 61. Практическая биология 125 Рис. 61.2. Обрезка на почку, прищипка и пасынкование: А - обрезка на почку (1 - весной, 2 - зимой); Б - прищипка яблони; В - пасынкование Срез нужно делать над здоровой почкой с таким наклоном и на такой высоте от неё, чтобы он не препятствовал нормальному росту побега и не приводил к отмиранию почки. Если хотят остановить рост растения, удаляют часть побегов или веток. Так проводят пасынкование помидоров или георгинов. При удалении слабых или отмерших ветвей деревьев и кустарников срез следует делать ближе к здоровой ветке, не оставляя сучков и чтобы рана имела наименьшую поверхность, через которую может проникнуть инфекция. Раны диаметром больше 1,5 см обрабатывают садовым варом или краской. Рис. 61.3. Удаление слабых и отмерших ветвей Различают формирующую обрезку -обрезку деревьев и кустарников в раннем возрасте. Первая обрезка - операция весьма ответственная, так как закладывается скелет кроны, который сохранится на протяжении всей жизни растения. Ветви 1-го порядка должны стать мощ- ными, способными нести груз более мелких ветвей и будущего урожая. Необходимо следить, чтобы центральный проводник не имел конкурентов, чтобы будущие скелетные ветви не отходили под острым углом от ствола, чтобы годичные приросты не были слишком длинными. Если скелетные ветви будут излишне длинны, дерево получится «голенастым» и слишком высоким. Рис. 61.4. Основные правила формирующей обрезки: 1 - центральный проводник; 2 - конкурент; 3 - хороший угол отхождения для основных веток, но слишком длинная ветка; 4 - острый угол (возможен разлом) Интересно, что ветки можно не только укорачивать или удалять, но и отгибать. Садоводы отметили, что чем ближе положение ветки яблони к горизонтальному, тем слабее её рост и тем больше на ней закладывается цветочных почек. 126 Глава 14. Растение и окружающая среда После начала плодоношения обрезка дерева должна быть не такой интенсивной, как до плодоношения. Её называют поддерживающей, или прореживающей. Удаляют загущающие крону и больные ветки. С возрастом способность плодовых деревьев к росту ослабевает, дерево ослабляется. Проводят омолаживающую обрезку: обрезают в зоне последнего сильного прироста (место, где между соседними годичными кольцами расстояние около 25 см). Обрезая взрослое растение, помни правило: «Слабый рост - сильная обрезка; сильный рост - лёгкая обрезка». Задания №№ 4-5 © Как называется обрезка сажен- цев? Найди в тексте основные принципы этой обрезки. © Найди в своём саду деревья, обре- занные неправильно. Определи пути исправления ошибки. При обрезке декоративных деревьев и кустарников все они делятся на две группы. К первой относят те, у которых цветение наблюдается на побегах текущего года (гортензия садовая, бузина и др.). Такие растения обрезают рано весной до начала роста, причём срезают почти весь прошлогодний прирост, кроме нескольких почек у основания. Правда, молодые растения этой группы укорачивают слабо: удаляют лишь верхушки. Во вторую группу объединяют кустарники, цветущие на приростах прошлого года. Рост у них происходит одновременно с цветением (спирея, чубушник и др.). Их обрезают после цветения. Ко второй группе относится и чёрная смородина, у которой вырезают старые, четырёхлетние больные ветви и следят, чтобы куст не загущался. Красная и белая смородина, в отличие от чёрной, плодоносит не на прошлогоднем приросте, а на особых плодовых веточках, располагающихся на более старых ветках. Куст формируют из 6-8 сильных побегов, которые укорачивают так, чтобы ежегодный прирост составлял около 15 см на почку, направленную в нужную сторону. Из центра куста старые ветки удаляют, чтобы лучше развивались молодые. Крыжовник хорошо плодоносит на приростах прошлого года и на коротких плодовых веточках, как и красная смородина. Годовые приросты крыжовника укорачивают наполовину. Следят, чтобы куст не был загущён. Обрезку большинства культур проводят до начала вегетации и сокодвижения, то есть рано весной. Небольшую обрезку допустимо проводить до конца июня. Задание № 6 © Докажи, что знание особенностей роста и плодоношения растения помогает определить способы и сроки обрезки. 2. Черенок, его применение в садоводстве и цветоводстве Задание № 7 © Что называется черенком? Какие культуры размножают черенком? Черенок - отрезок зелёного или одревесневшего побега с почками, используемый для вегетативного размножения и прививок. Черенки заготавливают с высококачественных растений, называемых маточными. Полученные черенки сохраняют их свойства и признаки. Можно использовать черенки разных органов растений. Рис. 61.5. Стеблевые черенки: 1 - зеленого побега; 2 - одревесневшего побега § 61. Практическая биология 127 Задание № 8 © Рассмотри рисунки стеблевых черенков (рис. 60.5). Выполни задания, ответь на вопросы: а) Докажи, что стеблевые черенки -это побеги. б) Сравни рисунки: что общего у пред-ставленн^1х черенков, в чём их различие? в) Какие срезы сделан^! внизу? Наверху? г) Сколько почек на черенке? д) Где будут образовываться корни? Как называются такие корни? е) Где будут образовываться побеги? ж) Как обработаны листья на летнем черенке? Почему? Стеблевые черенки, взятые после опадания листьев, называют зимними, а облиственные - летними, или зелёными. Осенью можно заготовить зимние черенки. Задание № 9 <2^ Выполни практическую работу. Практическая работа 1. Заготовь черенки интересующих тебя сортов плодовых или декоративных культур (чёрная, белая, красная смородина; яблоня и груша - для прививки; жимолость, роза, гортензия, флокс). 2. Возьми часть однолетнего, но одревесневшего побега длиной 20-30 см. 3. Заверни в целлофан, но не плотно, чтобы избежать иссушения и выпревания. 4. Прикопай в подвале или в сугробе на северной стороне (где снег сходит позднее). 5. Высаживай черенки ранней весной, укоротив их и оставив наиболее сохранившуюся часть. Основные правила черенкования • Для черенков выбирают однолетние зелёные или одревесневшие побеги. • На каждом черенке должно быть не менее 2 и не более 4 узлов. • Нижний срез делают на 1,5-2 см ниже нижней почки, косо. • Верхний срез - на 1,5-2 см выше верхней почки, прямо. • Почва для черенкования должна быть лёгкой, хорошо пропускать воздух. • Сажают, заглубляя 1-2 нижних узла, прямо или с наклоном 45°. • Черенки закрывают стеклянной рамой или банкой для поддержания влажной среды. • Следят, чтобы почва была постоянно влажной, но не мокрой. Закрывают черенки от прямых солнечных лучей. Основные правила постановки научного опыта • Необходимо иметь одинаковые опытные и контрольные экземпляры растения. • Все условия для опыта и контроля должны быть одинаковы за исключением одного - проверяемого. • Чем больше повторяемость опыта (чем больше растений участвует в опыте и контроле), тем точнее результаты. • Наблюдения и результаты необходимо точно фиксировать и в конце опыта сделать вывод. Фиксировать наблюдения удобно в таблице. Таблица. Результаты опытов Характеристика растения. Количество экземпляров Даты Закладка опыта Начало корнеобразования Начало роста почки Прирост побега за месяц Приживаемость черенков в % от высаженных Опытные (... экз.) Контрольные (... экз.) 128 Глава 14. Растение и окружающая среда Задание № 10 *2^ Проведи опыты. Опыты 1. Заготовь черенки пеларгонии (традесканции, бальзамина, фуксии). Опытные поставь в баночку с водой до появления придаточных корней, а затем посади в почву. Контрольный -сразу в почву. Какой способ эффективнее? Почему? 2. Заготовь черенки комнатных растений. Опытные закрой банкой. Контрольный оставь открытым. 3. Заготовь черенки комнатных растений или смородины. Опытные положи в раствор ауксина (25 г на 1 л воды) или в аммиачный раствор (5 г мочевины на 10 л воды). Контрольные - в воду. Через сутки высади в почву. 4. Летом на участке поставь опыт по выяснению сроков посадки зелёных черенков чёрной смородины, заготовке и посадке черенков (20 июня, 30 июня, 10 июля, 20 июля). 5. Продумай и подготовь план постановки опытов по следующим темам: - влияние глубины посадки черенков на их укоренение; - влияние температуры на укоренение черенков; - влияние состава почвы на укоренение, рост и развитие черенков; - влияние обрезки части листьев на укоренение черенков пеларгонии, смородины, розы. 3. Прививка Задание № 11 @ Что такое прививка? Какие куль- туры прививают? Можно ли считать прививку способом размножения растений? Прививка растений (трансплантация) - пересадка черенка или почки (глазка) одного растения (привоя) на другой (подвой). В плодоводстве и цветоводстве прививку применяют как для вегетативного размножения, так и для закрепления сортовых особенностей, усиления зимостойкости, устойчивости к болезням и вредителям, ускорения плодоношения, лечения растений с повреждённой корой, создания декоративных и стелющихся форм кроны. Это связано с тем, что подвой влияет на силу роста, урожайность и долговечность привоя, привой - на развитие корневой системы подвоя. Привой и подвой оказывают взаимное влияние на зимостойкость, устойчивость к болезням и вредителям. Известно около 400 способов прививки, хотя широко применяют 10-15. Рис. 61.6. Прививка: 1 - в расщеп; 2 - копулировка; 3 - за кору Основные способы прививки растений - окулировка и копулировка. Широко применяют также прививку в расщеп и за кору. Окулировка, то есть прививка почкой (глазком), -наиболее эффективный и производительный способ. Окулируют подвои на первом году жизни. Оптимальный срок - июль (летнее сокодвижение). Щиток коры с почкой вставляют в Т-образный разрез коры на подвое, который делают сначала около корневой шейки. Место окулировки обвязывают лентой. Работают специальным прививочным ножом. Для любой прививки важна чистота инструмента, точность срезов. Копулировка применяется при одинаковой толщине подвоя и привоя (можно прививать штамб или ветку в § 61. Практическая биология 129 кроне дерева). На верхнем конце подвоя и нижнем конце привоя делают косые срезы одинаковой длины. Их совмещают (срезы должны полностью совпасть), обвязывают. Прививку в расщеп и за кору применяют на толстых подвоях. Подвой срезают на пенёк, черенки - на клин или косо. Прививки проводят рано весной, во время весеннего сокодвижения растений. Рис. 61.7. Прививка мостиком Прививку «мостиком» применяют в случаях кругового повреждения коры на штамбах деревьев мышами или зайцами. На обоих концах черенка делают косые срезы длиной 4-5 см. Затем черенки вставляют в верхний и нижний Т-образные разрезы коры. Место прививки туго обвязывают и покрывают садовым варом. Через две недели обвязку ослабляют, а в конце лета её удаляют. Прививать можно разные сорта одного вида растений (яблоню на яблоню, рябину на рябину), но иногда, если подвой и привой совместимы, прививают, например, грушу на яблоню, астру на подсолнечник и т. д. Особенно распространены прививки тех растений, которые не черенкуются: яблоня, чайно-гибридные розы и т.п. Задание № 12 Практическая работа Попробуй сделать аблактировку, то есть прививку растений путём сближения их побегов без отделения привоя от материнского растения. На прививаемых частях делают срезы коры и древесины. Обвязывают и обмазывают садовым варом. После полного срастания привой отделяют от материнского растения и оставляют на корнях подвоя. В садоводстве и цветоводстве аблактировку применяют для сращивания далёких форм, обычная прививка которых не удаётся. Поставь рядом горшки, в которых растут пеларгонии разных цветов - белая и розовая. Сделай срезы, как показано на рисунке. Сложи плотно, чтобы совпали все ткани. Примотай. Наблюдай, как развивается растение. Если прививка удалась, отдели одну из веток от материнского растения. Рис. 61.8. Аблактировка Задание № 13 © Прочитай в учебнике об органах ^ Выполни практическую работу. вегетативного размножения травянистых растений - корневищах, луковицах, клубнях. Что у них общего? Докажи, что все они - побеги. Почему их называют видоизменёнными? В цветоводстве выделяют как особую форму запасающего побега клубнелуковицу. Внешне она похожа на луковицу, но запасные вещества откладываются не в листьях, а в тканях разросшегося основания стебля, как у клубня. Подсохшие плёнчатые листья иг- 130 Глава 14. Растение и окружающая среда рают только защитную роль. Клубнелуковичные растения хорошо размножаются и часто образуют плотные куртины (безвременник). Большинство клубнелуковичных растений декоративны. Очень красивы гладиолусы, их выращивают многие цветоводы. Задания №№ 14-15 @ Ответь на вопросы: © Вспомни определение понятий: «побег», «почка», «узел», «междоузлие», «ветвление»; «почки пазушные», «спящие», «придаточные», «возобновления»; «прищипка», «прививка», «пасынкование». а) Каковы функции побега генеративного? Вегетативного? б) Что такое вставочный и верхушечный рост побега? в) Какое значение имеют кущение и ветвление? г) Какими способами человек может управлять ростом и развитием побегов? д) С какой целью проводят обрезку деревьев и кустарников? Как определить необходимость обрезки? е) Какое значение имеет прививка? ж) Что такое черенок? Как и когда заготавливают черенки? § 61. Практическая биология 131 Словарь биологических терминов А АБИОТИЧЕСКАЯ СРЕДА - совокупность неорганических условий (факторов) обитания организмов. К ним относят состав атмосферного воздуха, состав морских и пресных вод, почвы, температуру воздуха и почвы, освещение и другие факторы. АГРОБИОЦЕНОЗ - совокупность организмов, обитающих на землях, занятых посевами и посадками сельскохозяйственных культур. В А^. растительный покров создаётся человеком и состоит обычно из одного-двух культивируемых растений и сопутствующих им сорняков. АГРОЭКОЛОГИЯ - раздел экологии, изучающий закономерности организации искусственных растительных сообществ, их структуру и функционирование. АЗОТФИКСИРУЮЩИЕ БАКТЕРИИ - бактерии, способные усваивать азот воздуха с образованием соединений азота, доступных для использования другими организмами. Среди А.б. есть как свободно живущие в почве, так и сосуществующие при взаимной выгоде с корнями высших растений. АНТИБИОТИКИ - специфические химические вещества, образуемые микроорганизмами и способные даже в малых количествах оказывать избирательное действие на другие микроорганизмы и клетки злокачественных опухолей. В широком смысле к А. относят также антимикробные вещества тканей высших растений (фитонциды). Первый А. был получен в 1929 году Флемингом (хотя пе-ницилл использовался русскими врачами гораздо раньше). Термин «А.» предложил в 1942 году З. Ваксман. АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ - факторы влияния человека на окружающую среду. Влияние человека на растения может быть как положительным (выращивание растения, борьба с вредителями, охрана редких видов и биоценозов), так и отрицательным. Отрицательное влияние человека может быть непосредственным - вырубка лесов, сбор цветущих растений, вытаптывание растительности в парках и лесах, опосредованным - через загрязнение среды, уничтожение насекомых-опылителей и т.д. Б БАКТЕРИИ - царство живых организмов. Отличаются от организмов других царств строением клетки. Одноклеточные или объединённые в группы микроорганизмы. Неподвижные или подвижные - со жгутиками. БАКТЕРИЦИДНОСТЬ - способность соков растений, кровяной сыворотки животных и некоторых химических веществ убивать бактерии. БИОИНДИКАТОРЫ - организмы, особенности развития или количество которых служат показателями природных процессов или антропогенных изменений среды обитания. Многие организмы могут существовать только в определённых, часто узких границах изменений факторов среды обитания (химического состава почвы, вод, атмосферы, климатических и погодных условий, присутствия других организмов). Например, лишайники и некоторые хвойные деревья служат Б. чистоты воздуха. Водные растения, их видовой состав и численность являются Б. степени загрязнения вод. 132 Приложения БИОМАССА - суммарная масса особей вида, группы видов или сообщества организмов. Выражается обычно в единицах массы (граммах, килограммах), отнесённых к единице площади или объёма местообитания (гектар, кубический метр). Около 90% Б. всей биосферы составляют наземные растения. Остальная часть приходится на водную растительность. БИОСФЕРА - область распространения жизни на Земле, состав, структура и энергетика которой определяются совместной деятельностью живых организмов. БИОЦЕНОЗ - сложившаяся в процессе эволюционного развития совокупность растений и животных в цепи питания, влияющих друг на друга в ходе борьбы за существование и естественного отбора (растения, животные и микроорганизмы, населяющие озеро, долину реки, сосновый лес). В ВИД - основная единица в систематике живых организмов. Совокупность особей, обладающих рядом общих признаков и способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определённую территорию. ВСХОЖЕСТЬ - способность семян за установленный срок при определённых условиях давать нормальные проростки. Выражают всхожесть в процентах. ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ - сложные многоклеточные организмы с хорошо выраженными вегетативными органами, приспособленные, как правило, к жизни в наземной среде. Г ГАМЕТА - половая клетка. Обеспечивает передачу наследственной информации от родителей потомкам. ГАМЕТОФИТ - половое поколение в жизненном цикле растений, развивающихся с чередованием поколений. Образуется из споры, производит гаметы. У высших растений Г. только у мхов представлен листостебельным растением. У остальных он слабо развит и недолговечен. У плаунов, хвощей и папоротников Г. -это заросток, который производит и мужские и женские гаметы. У покрытосеменных растений женский Г. - это зародышевый мешок, а мужской - пыльца. Растут по берегам рек, на болотах и влажных полях (тростник, рогоз). ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ - органы, выполняющие функцию полового размножения. У цветковых растений - цветки и плоды,, точнее - пылинка и зародышевый мешок. ГИБРИДИЗАЦИЯ - объединение наследственного материала разных клеток в одной. В сельском хозяйстве - скрещивание разных сортов растений. См. также Селекция. ГИГРОФИТЫ - растения влажных мест обитания. Растут на болотах, в воде, во влажных тропических лесах. У них плохо развита корневая система. Слабо развиты древесина и механические ткани. Могут впитывать влагу всей поверхностью тела. ГИДРОФИТЫ - водные растения, прикреплённые к грунту и погружённые в воду только нижней частью. В отличие от гигрофитов имеют хорошо развитые проводящие и механические ткани, корневую систему. Но много межклетников и воздушных полостей. Словарь биологических терминов 133 ГЛИКОГЕН - углевод, полисахарид. Его разветвлённые молекулы построены из остатков глюкозы. Энергетический резерв многих живых организмов. При его расщеплении образуется глюкоза (сахар) и выделяется энергия. Обнаружен в печени и мышцах позвоночных животных, в грибах (дрожжах), в водорослях, в зерне некоторых сортов кукурузы. ГЛЮКОЗА - виноградный сахар, один из самых распространённых простых сахаров. У зелёных растений образуется из углекислого газа и воды в результате фотосинтеза. Участвует во многих реакциях обмена веществ. ГОЛОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ - наиболее древние из семенных растений. Большинство - вечнозелёные деревья и кустарники. Представители голосеменных растений - хвойные растения (ель, сосна, кедр, пихта, лиственница). ГРИБЫ - царство живых организмов. Сочетают признаки как растений, так и животных, а также имеют особенные признаки. Существуют как одноклеточные, так и многоклеточные грибы. Тело (мицелий) состоит из системы ветвящихся нитей. ГУМУС (ПЕРЕГНОЙ) - комплекс специфических тёмноокрашенных органических веществ почвы. Получается в результате преобразования органических остатков. В значительной степени определяет плодородие почвы. Д ДВУДОМНЫЕ РАСТЕНИЯ - виды растений, у которых мужские (тычиночные) и женские (пестичные) цветки находятся на разных особях (ива, тополь, облепиха, актинидия). ДИФФЕРЕНЦИРОВКА - возникновение различий между однородными клетками и тканями. ДРЕВЕСИНА - водопроводящая ткань растений. Основной проводящий элемент - сосуды: мёртвые одревесневшие половые клетки. Включает и волокна, осуществляющие опорную функцию. Характеризуется ежегодными приростами: различают раннюю (весеннюю) и позднюю (летнюю) древесину. ДЫХАНИЕ - одна из основных жизненных функций, совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, его использование в химических реакциях, а также - удаление из организма углекислого газа и некоторых других продуктов обмена веществ. *ш* ЖИВОТНЫЕ - царство живых организмов. В отличие от большинства растений, животные питаются готовыми органическими веществами, имеют ограниченный во времени рост тела. Их клетки не имеют целлюлозной оболочки. В процессе эволюции у животных развились системы органов: пищеварительная, дыхательная, кровеносная и т.д. ЖИЗНЕННАЯ ФОРМА РАСТЕНИЯ - общий внешний вид растения. Различают деревья, кустарники, кустарнички, травы. ЖИЛКОВАНИЕ ЛИСТЬЕВ - система проводящих пучков в листовых пластинках, по которым осуществляется транспорт веществ. Различают параллельное, дуговидное, пальчатое, перистое Ж.л. 134 Приложения З ЗАКАЗНИКИ - небольшие участки временно охраняемой территории с ограничением хозяйственной деятельности и посещения людей. В заказниках сохраняют отдельные виды растений или животных. ЗАПОВЕДНИКИ - большие территории, где сохраняется в естественном состоянии весь природный комплекс. Здесь запрещена любая хозяйственная деятельность человека. ЗАРОДЫШ - организм в ранний период развития. ЗИГОТА - клетка, образующаяся в результате слияния двух гамет. ЗОНАЛЬНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ - естественная растительность, характеризующая природные пояса и зоны (тундру, тайгу, степь, пустыню и др.). И ИММУНИТЕТ - невосприимчивость, сопротивляемость, способность организма защищать свою целостность. Частное проявление И. - невосприимчивость к инфекционным заболеваниям. ИНДИКАТОРЫ - см. Индикаторные растения и Биоиндикаторы. ИНДИКАТОРНЫЕ РАСТЕНИЯ - растения или растительные сообщества, тесно связанные с определёнными экологическими условиями и позволяющие качественно и количественно оценивать их по присутствию этих растений или сообществ. И.р. используются при оценке механического состава, степени кислотности и засоления почв, при поисках пресных вод в пустынях и некоторых полезных ископаемых. Например, на содержание в почве свинца указывают виды овсяницы и полевицы; цинка - виды фиалки и ярутки; меди и кобальта - смолёвки, многие злаки и мхи. ИСПАРЕНИЕ - переход воды в газообразное состояние. Главный орган, испаряющий воду у растения через устьица - лист. Вместе с корневым давлением обеспечивает постоянный ток воды через корни, стебли и листья. Испарение предотвращает перегрев растения. К КАЛЬЦЕФИЛЫ - растения, обитающие на щёлочных почвах, богатых кальцием. Щёлочные почвы можно определить по растительности: ветреница лесная, таволга шестилепестная, лиственница. КАЛЬЦЕФОБЫ - растения, избегающие известняковых почв. Эти растения способны связывать тяжёлые металлы, избыток которых в кислых почвах им не вредит. Например, торфяные мхи. КАМБИЙ - однорядный слой клеток образовательной ткани, образующий внутрь от себя клетки древесины, а наружу - клетки луба. КАРОТИНЫ - оранжево-жёлтые пигменты. Синтезируются растениями. Богаты К. зелёные листья (особенно шпината), корни моркови, плоды шиповника, смородины, томата. К. - сопровождающие пигменты фотосинтеза. Окислённые производные К. - ксантофиллы. КЛЕЙКОВИНА - белки, содержащиеся в пшеничном зерне и, соответственно, в Словарь биологических терминов 135 муке. Остаются в виде эластичного сгустка после удаления крахмала из пшеничного теста. От свойств К. в значительной степени зависят хлебопекарные качества пшеничной муки. КЛЕТКА - основная единица всех живых организмов, элементарная живая система. Может существовать как отдельный организм (бактерии, некоторые водоросли и грибы, простейшие растения и животные) или в составе тканей многоклеточных организмов. КОНУС НАРАСТАНИЯ - верхушечная зона побега или корня, образованная клетками образовательной ткани. Обеспечивает рост побега и корня в длину. К.н. побега защищён зачаточными листьями, а кончик нарастания корня - корневым чехликом. КОНЦЕНТРАЦИЯ - количество вещества, находящееся в единице объёма или массы. КОРНЕВАЯ СИСТЕМА - совокупность корней одного растения. Степень развития К.с. зависит от среды обитания. Человек может воздействовать на развитие К.с. растения (окучивание, пикировка, обработка почвы). Различают стержневую и мочковатую К.с. КОРНЕВИЩЕ - многолетний подземный побег, который позволяет растению пережить неблагоприятные условия. КРАХМАЛОНОСНЫЕ (КРАХМАЛИСТЫЕ) КУЛЬТУРЫ - культурные растения, которые возделывают для получения крахмала (картофель, кукуруза). Накапливается крахмал в клубнях или плодах. КРАХМАЛЬНЫЕ ЗЁРНА - включения в пластидах клеток растений. Рост К.з. происходит путём наложения новых слоёв крахмала на старые, поэтому зёрна имеют слоистую структуру. КРЕМНЕЗЁМ - двуокись кремния (кварц, кварцевый песок). КРОНА - надземная (выше штамба) разветвлённая часть дерева. КСАНТОФИЛЛЫ - природные пигменты из группы каротинов, их кислородсодержащие производные. Содержатся в листьях, цветках, плодах и почках высших растений, а также во многих водорослях и микроорганизмах. Участвуют в фотосинтезе в качестве дополнительных пигментов. В сочетании с другими пигментами создают осенью окраску листьев. КСЕРОФИТЫ - растения сухих местообитаний, способные благодаря ряду приспособительных признаков переносить перегрев и обезвоживание. КУТИКУЛА - слой жирового вещества, покрывающего плёнкой листья, стебли или плоды. Малопроницаем для воды, болезнетворных организмов. КУЩЕНИЕ - ветвление, при котором боковые побеги появляются из почек, находящихся у поверхности земли и под землёй. Л ЛАКМУС - красящее вещество, получаемое из некоторых лишайников. Водный настой Л. - фиолетового цвета, синеющий от действия щёлочей и краснеющий от действия кислот. Как индикатор в химии используется «лакмусовая бумажка» -фильтровальная бумага, окрашенная раствором Л. С помощью Л. можно определить кислотность водного настоя почвы. 136 Приложения ЛАНДШАФТ - 1) вид местности, 2) ландшафт географический - территория, в пределах которой рельеф, климат, растительный покров и животный мир образуют типичные очертания, придающие всей территории единство и отличающие её от соседних территорий. ЛЕЙКОПЛАСТЫ - бесцветные пластиды растительной клетки. Могут иметь разную форму. Одна из основных функций - синтез и запас питательных веществ: крахмала, масел. Могут превращаться в хлоропласты. ЛИСТОВАЯ МОЗАИКА - расположение листьев, обеспечивающее освещение каждого листа побега. Возможно, благодаря способности черешка листа долго расти и поворачивать листовую пластинку к свету. ЛИСТОРАСПОЛОЖЕНИЕ - порядок размещения листьев на стебле. Различают очерёдное, супротивное и мутовчатое Л. ЛУБ - ткань растений, обеспечивающая транспорт продуктов фотосинтеза от листьев к местам потребления и отложения в запас. Основной проводящий элемент - живые ситовидные трубки. Волокна Л. выполняют механическую функцию. В основных клетках Л. откладываются и запасные питательные вещества. М МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ - культурные растения, которые возделывают для получения жирных масел (подсолнечник, соя, горчица, клещевина, лён масличный, кунжут и др.). Большинство М.к. накапливают масло в семенах и плодах. МЕЖДОУЗЛИЕ - участок стебля между двумя соседними узлами. У розеточных растений (одуванчик, маргаритка), укороченных побегов деревьев (яблоня, берёза), некоторых соцветий (зонтик, корзинка) М. очень короткие или отсутствуют. МЕЖКЛЕТНИКИ - пространства между клетками. Могут быть заполнены воздухом или водой (реже). МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ВЕЩЕСТВО - вещество, соединяющее клетки друг с другом. Соединение может быть плотным (в покровной ткани) или рыхлым (в запасающей ткани). МЕЗОФИТЫ - растения, обитающие в условиях с достаточным, но не избыточным увлажнением почвы. Большая часть растений средней полосы России, есть в тропиках и субтропиках. МИКОЛОГИЯ - раздел биологии, изучающий грибы. МИКРОБИОЛОГИЯ - раздел биологии, изучающий микроорганизмы. Основной объект М. - бактерии. Однако термин «бактериология» применяется преимущественно в медицине. Традиционным объектом М. служат и дрожжи (царство грибов). МНОГОЛЕТНИЕ РАСТЕНИЯ - деревья, кустарники, кустарнички и травянистые растения, живущие более двух лет. Могут цвести и плодоносить. МОЛЕКУЛА - мельчайшая частица вещества, которая обладает основными химическими свойствами данного вещества. Состоит из одинаковых или различных атомов. МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ - наука, изучающая строение растения и его формы. МОЧКОВАТАЯ КОРНЕВАЯ СИСТЕМА - образуется при слабом росте или отмирании главного корня и интенсивном развитии придаточных корней (лютик, подорожник, пшеница). Словарь биологических терминов 137 МХИ (МОХОВИДНЫЕ) - отдел высших растений. Чаще всего это наземные многолетние растения. Тело состоит из стебля и листьев. МУЛЬЧИРОВАНИЕ - покрытие поверхности почвы разными материалами в целях борьбы с сорняками, сохранения почвенной влаги и структуры. Для М. используются органические материалы: торфяная крошка, мелкий навоз, солома, а также бумага, картон и т.д. М. способствует повышению урожая сельскохозяйственных культур. Н НАДЗЕМНОЕ ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН - способ прорастания семян, при котором семядоли выносятся на поверхность (редька, гречиха, фасоль, липа). НАЦИОНАЛЬНЫЕ ПАРКИ - большие территории, как правило, расположенные в живописных местах, на которых сохранились природные комплексы особой ценности. В отличие от заповедников, большая часть Н.п. открыта для посещения людей. НИЗШИЕ РАСТЕНИЯ - подцарство растений. Тело Н.р. (слоевище или таллом) не расчленено на корень, стебель и лист. Такие организмы имеют особое строение клеток, обмен веществ. К Н.р. относят только водоросли (см. Таллом). Ранее относили бактерии, лишайники, водоросли, грибы, т.е. все организмы кроме высших растений и животных. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - сложные органические соединения, биологическая роль которых заключается в хранении и передаче наследственной информации. О ОБМЕН ВЕЩЕСТВ - совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, которые обеспечивают рост, жизнедеятельность, воспроизведение и контакт организма с внешней средой. ОДНОДОМНЫЕ РАСТЕНИЯ - виды растений, у которых однополые мужские (тычиночные) и женские (пестичные) цветки находятся на одном растении (берёза, лещина, дуб, сосна, кукуруза, огурец). ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ - организмы, тело которых состоит из одной клетки. ОДНОЛЕТНИКИ - растения, проходящие свой жизненный цикл в течение одного вегетационного периода (обычно за 2-5 месяцев): пшеница, огурец, кукуруза, астры, бархатцы. Наиболее быстро развивающиеся О. называют эфемерами. ОДНОПОЛЫЕ ЦВЕТКИ - цветки, в которых есть либо только тычинки либо только пестики. ОЗИМЫЕ КУЛЬТУРЫ - однолетние сельскохозяйственные растения, которые при осеннем посеве успевают сформировать корневую систему и дают урожай на следующий год. ОКОЛОПЛОДНИК - наружная часть плода. ОКОЛОЦВЕТНИК - совокупность листочков цветка, окружающая тычинки и пестик. Если все листочки О. одинаковые, то его называют простым (тюльпан, ландыш). Если он разделён на чашечку и венчик, то - двойным (роза, колокольчик, земляника). 138 Приложения ОПЛОДОТВОРЕНИЕ - слияние мужской и женской половых клеток с образованием зиготы, дающей начало новому организму. ОПЫЛЕНИЕ - перенос пыльцы с пыльников на рыльце пестика. Различают О. перекрёстное и самоопыление, естественное и искусственное. Искусственное О. осуществляется человеком в случае неблагоприятных условий для естественного О. ОРГАН - часть организма, выполняющая одну или несколько функций. ОРГАНИЗМ - любое живое существо (растение, животное, гриб, бактерия). Все О. имеют ряд признаков, отличающих их от неживых тел: они состоят из клеток; обладают способностью к движению; растут и развиваются, способны к размножению, реагируют на изменения окружающей среды; приспосабливаются к ней. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА - сложные, многоатомные соединения углерода (белки, жиры, углеводы). Являются основными веществами живых организмов. ОСОБЬ - организм (в узком смысле). ОТДЕЛ - одна из основных единиц систематики, занимающая в царстве Растения самое высокое положение. Выделяют от 14 до 20 отделов растений. Например, отдел Цветковые растения. Отдел делится на классы. П ПАЗУХА ЛИСТА - угол между листом и находящимся выше междоузлием. ПАПОРОТНИКИ - отдел высших растений. Тело состоит из корней и побегов. Молодые листья П. улиткообразно закручены. Размножаются спорами. Одна из наиболее древних групп высших растений. ПЕСТИЦИДЫ - химические препараты для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорняками, вредителями пищевых продуктов, основа химического метода защиты растений. ПИГМЕНТЫ - органические красящие вещества, содержащиеся в клетках. ПИТАНИЕ - составная часть обмена веществ - совокупность процессов, включающих поступление в организм, переваривание, всасывание и усвоение питательных веществ. ПЛАСТИДЫ - тельца растительной клетки, хорошо различимые в световой микроскоп. Разнообразны по форме, строению, функциям, цвету. По окраске различают зелёные П. - хлоропласты, а также жёлтые, оранжевые и бесцветные. Обычно в клетке встречается только один вид П. Имеют общее происхождение и могут превращаться друг в друга. См. также Хромопласты. ПЛАУНЫ (ПЛАУНОВИДНЫЕ) - отдел высших растений. Тело состоит из корней и побегов. Размножаются спорами. Вечнозелёные многолетние травянистые лесные растения. Узкие листья густо покрывают прямостоячие или ползучие побеги. ПЛОД - орган размножения растения, который образуется из цветка после опыления и оплодотворения. Различают П. сочные и сухие, односемянные и многосе-мянные, вскрывающиеся и невскрывающиеся. ПЛОДОРОДИЕ - способность почвы обеспечивать растение необходимыми для роста и развития питательными веществами, водой, воздухом и теплом. ПОБЕГ - стебель с расположенными на нём листьями и почками; один из основных органов высших растений. Словарь биологических терминов 139 ПОДЗЕМНОЕ ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН - способ прорастания семян, при котором семядоли остаются в почве (горох, конские бобы, пшеница, дуб). ПОПУЛЯЦИЯ - совокупность особей одного вида, обладающих общими наследственными факторами и занимающих определённую территорию. ПОЧВА - верхний слой поверхности Земли, который обладает плодородием. ПРИВИВКА - способ искусственного вегетативного размножения растений путём соединения частей побегов - привоя и подвоя. ПРИДАТОЧНЫЕ ОРГАНЫ - органы, возникающие на других органах, где их появление необязательно. Придаточные корни возникают на стеблях, листьях. Придаточные почки и побеги - в междоузлиях стеблей, на листьях, на корнях. Играют важную роль в вегетативном размножении. ПРОБКА - покровная ткань. Состоит из мёртвых, опробковевших пустых клеток, лишённых межклетников. Непроницаема для жидкостей и газов. Выполняет защитную функцию. У древесных растений П. покрыты корни, стволы, ветви и почечные чешуи. Иногда даже плоды (мушмула, груша). У травянистых растений П. есть на корнях, корневищах, клубнях (у картофеля). Мощная, ежегодно нарастающая П. стволов пробкового дуба используется в промышленности. ПРОРОСТОК - растеньице, развившееся из зародыша семени при прорастании. ПРОСТЫЕ ЛИСТЬЯ - листья с одной листовой пластинкой. Р РАЗМНОЖЕНИЕ - присущее организмам свойство воспроизведения себе подобных. Обеспечивает непрерывность жизни. РАСТЕНИЯ - царство живых организмов. Способны сами образовывать органическое вещество в процессе фотосинтеза. Клеточные оболочки состоят из целлюлозы. Запасное вещество обычно - крахмал. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ (РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ) - все растительные сообщества Земли или отдельных районов. РАЦИОНАЛЬНЫЙ - разумный, рассчитанный, экономный. РИЗОИД (от греч. rhiza - корень и eidos - вид) - нитевидные, корнеподобные образования у мхов, лишайников, некоторых водорослей и грибов, служащие для закрепления таллома на субстрате и поглощения из него воды и питательных веществ. РОСТ - увеличение массы и линейных размеров особи за счет числа и размеров клеток и неклеточных образований. Характеризуется ритмичностью (суточные, сезонные и др. ритмы). РАЗВИТИЕ - последовательное качественное изменение структуры и функций, ведущие, в конечном счете, к воспроизведению себя в потомстве. С СЕЛЕКЦИЯ - наука о методах создания сортов, гибридов растений и пород животных с нужными человеку признаками (см. Гибридизация). СЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ - высшие растения, образующие семена (хвойные, цветковые). 140 СЕМЯ - орган воспроизведения, расселения и переживания неблагоприятных условий. СЕМЯДОЛИ - зародышевые листья. СЕМЯЗАЧАТОК - многоклеточное образование в завязи цветкового растения, из которого образуется семя. СИДЯЧИЕ ЦВЕТКИ - цветки без цветоножки (например, у подорожника). СИМБИОЗ (от греч. symbiosis - совместная жизнь) - длительное существование организмов разных видов, приносящее им взаимную пользу. СИНОНИМЫ - слова, разные по звучанию, но близкие по значению. Обозначают одно и то же явление, предмет, качество, действие или состояние. Отличаются дополнительными оттенками значения. СИСТЕМАТИКА - раздел биологии, который занимается описанием организмов и их классификацией. СИТОВИДНЫЕ ТРУБКИ - основные проводящие элементы луба. Состоят из соединённых между собой в однорядные тяжи живых клеток. СЛОЖНЫЕ ЛИСТЬЯ - листья с несколькими листовыми пластинками на общем черешке. СОРНЯК - растение, нежелательное на территориях, используемых человеком в его хозяйственной деятельности. СОРТ - совокупность растений одного вида, созданная в результате целенаправленной деятельности человека и обладающая определёнными, передающимися по наследству признаками и свойствами. СОЦВЕТИЕ - группа цветков, расположенных близко друг к другу в определённом порядке. СПЕРМИИ - мужские половые клетки семенных растений. СПОРОФИТ - бесполое поколение растений, жизненный цикл которых имеет чередование поколений. Образуется после оплодотворения - слияния мужских и женских гамет, формирования зиготы, из которой развивается многоклеточный зародыш, дающий начало взрослому растению. С. образует споры, из которых развивается половое поколение - гаметофит. Среди высших растений только у мхов С. может существовать самостоятельно, имеет вид коробочки с крышечкой на ножке, которой прикрепляется к гаметофиту. У папоротников, хвощей, плаунов, голосеменных и цветковых растений С. - взрослое растение. СПОРЫ - бесполые репродуктивные образования, состоящие из одной или нескольких клеток: покрыты, как правило, плотной, устойчивой к внешним воздействиям оболочкой. Развиваются в органах размножения грибов, водорослей, лишайников, моховидных, папоротниковидных и др. растений, а также у бактерий и паразитических простейших (споровиков). Служат для размножения и сохранения организма в неблагоприятных условиях (у бактерий - только для выживания в неблагоприятных условиях). СТЕРЖНЕВАЯ КОРНЕВАЯ СИСТЕМА - образуется при преобладающем росте главного корня (люпин, одуванчик, подсолнечник). 141 СТОЛОНЫ - видоизменённые побеги с длинными тонкими междоузлиями и чешуевидными, чаще бесцветными, листьями. В отличие от корневищ, недолговечны, служат лишь для вегетативного размножения и расселения. Подземные С. обычно несут луковицы или клубни (картофель). Надземные С. называют также «усами» (земляника, лютик ползучий). СУБСТРАТ - основа, к которой прикреплены неподвижные организмы, грунт водоёма. СУККУЛЕНТЫ - многолетние растения с сочными мясистыми листьями (агава, алоэ, Толстянковые) или стеблями (кактусы). Т ТАЛЛОМ - слоевище, вегетативное тело водорослей, грибов, лишайников, некоторых мхов, не дифференцированное на органы (стебель, лист, корень) и не имеющее настоящих тканей (см. Дифференцировка). ТКАНЬ - клетки и межклеточное вещество, имеющие общее происхождение, сходные по строению и выполняющие определённую функцию. Различают образовательные, проводящие, покровные и основные ткани. ТРАНСПИРАЦИЯ - процесс испарения воды растением. У УГЛЕВОДЫ - органические соединения: сахара, крахмал. Образуются в результате фотосинтеза. Откладываются растением в запас. УЗЕЛ - часть оси побега, на которой образуются лист, почка, а иногда развиваются придаточные корни. Через У. проводящие пучки листа переходят в стебель. УСТЬИЦЕ - специализированные клетки кожицы листа или зелёного стебля. Состоят из двух замыкающих клеток и устьичной щели между ними. Через щель происходит газообмен, необходимый для дыхания и фотосинтеза, а также испарение. Ф ФИТОНЦИДЫ - биологически активные вещества, образуемые растениями и подавляющие или убивающие другие организмы (главным образом микроорганизмы). Играют важную роль в иммунитете растений и во взаимоотношениях организмов в биоценозах. ФИТОПЛАНКТОН - совокупность растительных организмов, населяющих толщу воды, которые переносятся течением. Ф. населяет поверхностные воды при достаточном для фотосинтеза освещении (в морях до глубины 50-100 м). Состоит, в основном из микроскопических водорослей и цианобактерий. Ф. - основной производитель органического вещества в водоёмах, за счёт которого существуют водные животные, прежде всего планктонные, большинство бактерий. Обильное развитие Ф. может вызвать цветение воды. ФИТОЦЕНОЛОГИЯ - раздел ботаники, изучающий растительные сообщества -фитоценозы, их структуру и функционирование. См. также Экология. ФИТОЦЕНОЗ - то же, что растительное сообщество, совокупность растений на относительно однородном участке земной поверхности. 142 ФЛОРА - видовой состав растений, произрастающих или произраставших в прошлые геологические эпохи на данной территории. ФОТОСИНТЕЗ (ВОЗДУШНОЕ ПИТАНИЕ) - процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды при участии энергии света. У высших растений происходит в хлоропластах. ФУНКЦИЯ - деятельность, роль, значение структуры, о которой идёт речь. Например, клетки растений выполняют запасающие, опорные и др. Ф. Х ХВОЩИ (ХВОЩЕВИДНЫЕ) - отдел высших растений. В настоящее время встречаются только представители одного рода - хвощ. Тело состоит из корней и побегов. Многолетние травянистые растения с жёсткими, пропитанными кремнезёмом стеблями. Листья мелкие, чешуевидные. Функцию фотосинтеза выполняют стебли. Размножаются чаще корневищами, но могут размножаться и спорами. ХЛОРОПЛАСТЫ - пластиды, окрашенные хлорофиллом в зелёный цвет. Осуществляют фотосинтез. ХЛОРОФИЛЛЫ - зелёные пигменты растений, с помощью которых они улавливают энергию солнечного луча и осуществляют фотосинтез. ХРОМАТОФОР - органоиды водорослей, которые содержат пигменты, обеспечивающие фотосинтез. Состав пигментов в Х. характерен для каждой группы водорослей. ХРОМОПЛАСТЫ - пластиды с жёлтой, оранжевой, красной окраской. В Х. могут превращаться хлоропласты и лейкопласты. ХРОМОСОМЫ - особые части ядра, несущие наследственную информацию. ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ (ПОКРЫТОСЕМЯННЫЕ) - отдел высших растений, имеющих цветок. Семязачатки у цветковых растений заключены в завязи, а семена - в плоды. Имеют, в отличие от других растений, двойное оплодотворение. Ц ЦЕЛЛЮЛОЗА (КЛЕТЧАТКА) - углевод, являющийся главной составной частью оболочек клеток растений. ЦИТОПЛАЗМА - часть клетки, заключённая между оболочкой и ядром. В Ц. происходит обмен веществ. Находится в постоянном движении. Э ЭВОЛЮЦИЯ - необратимый процесс изменений живых организмов в истории. ЭКОЛОГИЯ - наука об отношениях организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой. Объектами Э. могут быть популяции организмов, виды, сообщества, экосистемы и биосфера в целом. В связи с воздействие человека на природные процессы (антропогенные факторы) Э. приобрела особое значение как научная основа рационального природоиспользования и охраны живых организмов. ЭНДОСПЕРМ - питательная ткань, развивающаяся в семени растения. 143 ЭФЕМЕРОИДЫ - многолетние травянистые растения, для которых характерна осеннее-зимне-весенняя вегетация. Цветут рано весной. Летом надземные побеги полностью отмирают, остаются подземные: луковицы, корневища (тюльпаны, осоки). Характерны для засушливых областей, где покоятся во время засухи и для лесостепей и широколиственных лесов, где используют влажный и светлый период до распускания листьев (пролеска, хохлатка). ЭФЕМЕРЫ - однолетние травянистые растения, завершающие полный цикл развития за короткий влажный период. Я ЯДРО - обязательная часть клетки. Имеет сложное строение. Управляет всеми процессами в клетке. ЯЙЦЕКЛЕТКА - женская половая клетка. ЯРОВЫЕ КУЛЬТУРЫ - однолетние и двулетние сельскохозяйственные культуры (зерновые, зернобобовые, масличные и др.), которые высевают весной и собирают урожай в год посева. 144 Приложения Русские и зарубежные биологи БЕКЕТОВ АНДРЕЙ НИКОЛАЕВИЧ (1825-1902), ботаник, основатель отечественной школы ботаников-географов. Изучал закономерности строения вегетативных органов растений. Обосновал положение о том, что в окружающей природе существует теснейшая связь внутренних свойств растения и окружающей среды, изменчивые условия которой влияют на обмен веществ и вызывают изменение признаков растения. Приобретённые изменения способны передаваться по наследству. Так ещё до Ч. Дарвина русский учёный назвал внешнюю среду основным фактором эволюции органического мира. БОЛОТОВ АНДРЕЙ ТИМОФЕЕВИЧ (1738-1833), русский естествоиспытатель, один из основателей отечественной агрономической науки, писатель. Из всех отраслей сельского хозяйства Болотов особенно любил садоводство. В своих записках он дал описание более 600 сортам яблонь и груш, впервые создал помологическую систему, то есть заложил основы о сортах плодовых и ягодных растений (районирование, сортовые классификации и др.). Труд Болотова «О разделении полей» был первым руководством по введению севооборотов и организации сельскохозяйственных территорий. Болотов разработал приёмы агротехники в зависимости от зональных почвенно-климатических условий, ряд научных приёмов внесения удобрений. Он первым в мире применил минеральную подкормку растений на полях Тульской губернии. Им выведено много ценных сортов плодовых культур. У Болотова мы находим попытки использования гибридизации в селекции плодовых культур. Болотов разработал научные принципы лесоразведения и лесоиспользования, составил первое русское ботаническое руководство по морфологии и систематике растений. ВАВИЛОВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ (1887-1943), генетик, растениевод, географ. Организовал ботанико-агрономические экспедиции в страны Средиземноморья, Северной Африки, Америки, установил на этих территориях древние очаги формообразования культурных растений. Вавилов собрал крупнейшую в мире коллекцию семян культурных растений, явился основоположником современного учения о биологических основах селекции растений и животных, обосновал учение об иммунитете растений. ДАРВИН ЧАРЛЗ РОБЕРТ (1809-1882), английский натуралист и путешественник. Первой его лабораторией в течение пяти лет была каюта на парусном экспедиционном корабле «Бигль». Собирая зоологические, ботанические, геологические коллекции, анализируя свои наблюдения, Дарвин предположил, что возникновение различных видов растений и животных надо искать в самой природе, которая производит отбор особей, лучше приспособленных к определённым условиям жизни. В 1859 году Линнеевскому обществу в Лондоне была представлена работа «Происхождение видов путём естественного отбора», где были раскрыты основные положения его теории эволюции - необратимого процесса изменения живого (органического) мира. ЕРМОЛЬЕВА ЗИНАИДА ВИССАРИОНОВНА (1898-1974), русский микробиолог. Область научных интересов - биохимия микробов. Среди интереснейших результатов исследований, проведённых Ермольевой в 30-х годах, - получение препарата фермента лизоцина и разработка методов его практического использования. Создание комплексного препарата холерного бактериофага: она сумела Русские и зарубежные биологи 145 соединить 19 видов «пожирателей» микробов. Первой в 1942 году получила пенициллин из отечественного сырья. Этот препарат спас жизни тысячам раненых в годы войны. КОХ РОБЕРТ (1843-1910), немецкий микробиолог. Занимался выявлением возбудителей инфекционных заболеваний и способов борьбы с ними. В 1882 году открыл особый вид микробактерий, названный «палочкойКоха». Этот тип бактерий широко распространён в природе, устойчив ко многим факторам внешней среды, является возбудителем туберкулёза. Им впервые была выделена чистая культура сибирской язвы. Предложенные учёным способы дезинфекции положили начало санитарной микробиологии. ЛИННЕЙ КАРЛ (1707-1778), шведский естествоиспытатель. Основным делом своей жизни Линней считал систематизацию растений. Эта работа заняла 25 лет и вылилась в 1753 году в книгу «Система растений». Он предложил бинарную (двойную) систему родовых и видовых названий всей природы, дал названия известным в его время растениям и животным, изложил используемую им и улучшенную биологическую терминологию. Линней описал все лекарственные растения, изучил действие изготовленных из них лекарств, и даже изобрёл термометр. МАНАССЕИН ВЯЧЕСЛАВ АВКСЕНТЬЕВИЧ (1841-1901) русский врач. Один из первых русских учёных начавших изучение свойств зелёной плесени. Описал лечебные антибактериальные свойства молодых культур грибка Penicillum glaucum. МЕЧНИКОВ ИЛЬЯ ИЛЬИЧ (1845-1916), биолог-иммунолог. Ещё студентом познакомился с трудами Ч. Дарвина и стал убеждённым сторонником дарвиновской теории эволюции. Занимался изучением эмбриологии беспозвоночных. В 1882 году учёным было сделано главное открытие в его научной жизни - открыл клетки - фагоциты (от греч. phagos - пожирающий и kytos - клетка) и сформулировал основные положения фагоцитарной теории иммунитета (от лат. immunitas - освобождение, избавление). Изучал инфекционные болезни. Открыл технологию изготовления кефира. За труды по иммунитету в 1908 году Мечникову присуждена Нобелевская премия. МОРОЗОВ ГЕОРГИЙ ФЁДОРОВИЧ (1867-1920), русский ботаник, географ, лесовод. Впервые собрал воедино огромный фактический материал, накопленный лесоводами, ботаниками, географами, обобщил его, показал его общебиологическое значение, заложив этим основу новой отрасли знания - биогеоценологии. Эта идея стала научной основой учения о лесе, основой лесоводства. ПАСТЕР ЛУИ (1822-1895), французский учёный, основоположник современной микробиологии и иммунологии. Доказал, что брожение - это биологическое явление, результат жизнедеятельности особых микроскопических организмов. Открыл анаэробиоз и предложил способ сохранения пищевых продуктов с помощью тепловой обработки - пастеризации. Открыл природу многих инфекционных заболеваний. Нашёл надёжный способ борьбы с заразными болезнями - вакцинацию. Разработал метод профилактической вакцинации против куриной холеры, сибирской язвы, бешенства. ПОЛОТЕБНОВ АЛЕКСЕЙ ГЕРАСИМОВИЧ (1838-1907), русский врач. Исследуя причины возникновения кожных болезней, впервые обратил внимание на антибактериальные свойства грибка зелёной плесени. Изучил и описал целебные свойства культур грибка при лечении кожных болезней и ран. 146 Приложения СОКРАТ (470-399 до н.э.), древнегреческий философ. Сократу принадлежит идея о существовании у животных инстинктов. Он назвал это «низшей формой души» или «побуждением». Именно это определяет характер поведения животных в определённых условиях. Сократ противопоставлял эти формы врождённого поведения разуму, «мыслительной силе» человека. ТЕОФРАСТ (372-287 годы до н.э.), древнегреческий естествоиспытатель, философ, один из первых ботаников древности. Создал классификацию растений. Систематизировал многочисленные наблюдения по морфологии растений, географии их распространения. Ему принадлежат ценные труды по использованию растений в медицине. ФЛЕМИНГ АЛЕКСАНДР (1881-1955), английский микробиолог. В 1922 году открыл фермент, разрушающий оболочки бактериальных клеток и создающий антибактериальный барьер - лизоцим. Он обнаружил это вещество в тканях сердца, печени, лёгких, а также в слюне и слезах человека. Но практического значения ему не придал. Работал над проблемами общей бактериологии, открыл пенициллин - первый эффективный для клинического применения антибиотик, выделив его из одного из видов плесневого гриба (1929). Русские и зарубежные биологи 147 Греческие и латинские слова и части слов Слово и часть слова Язык А (приставка) греч. Авто греч. Агрос греч. Аква лат. Амфи греч. Анатоме греч. Анимал(ия) лат. Анти греч. Антропос греч. Аут(ос) греч. Бактерион греч. Бентос греч. Бионтос греч. Вита лат. Вульгарис лат. Гамето греч. Ге(о) греч. Генезис греч. Генеро лат. Генос греч. Гибрида лат. Гигрос греч. Гидро греч. Гипо греч. Гипотесис греч. Гисто греч. Гиф(е) греч. Гликис греч. Гранулум лат. Ди греч. Дихо греч. Зигота греч. Зоо греч. Идио греч. Ин, им греч. Индико лат. Инфусус лат. Иммунитас лат. Кальцис лат. Камбиум лат. Капсула лат. Каэдо греч. Койнос греч. Колония лат. Концентрация лат. Конъюгация лат. Ксантос греч. Ксерос греч. Кутикула лат. Лейкос греч. а autos agros aqua amphi anatome animal(ia) anti anthropos autos bakterion benthos biontos vita vulgaris gametes, gamete ge genesis generо genos hibrida hygros hydor hypо hypothesis histos hyphe glykys granulum di dicha zygote zoon idios in, im indico infusus immunitas calcis cambium capsula сaedo koinos colonia concentratio conjugatio xantos xeros cuticula leukos Объяснение не (отрицание) сам, само, свой поле вода с обеих сторон рассечение животное против (приставка) человек сам палочка глубина живущий жизнь обыкновенный, простой супруг, супруга относящийся к Земле, земному шару происхождение, возникновение рождаю, произвожу происхождение, род помесь, потомство влажный вода, влага, водный внизу, снизу, под основание, предположение ткань паутина сладкий зёрнышко дважды, двойной врозь соединённая в пару животное особый, своеобразный в, внутрь указываю, определяю влитый куда-то, настой освобождение, избавление известь обмен, смена ящичек, футлярчик убиваю общий поселение скопление, средоточие, насыщенность соединение жёлтый сухой кожица белый 148 Приложения Логос греч. Макро греч. Малакос греч. Мега греч. Мез(о) греч. Мета греч. Метод греч. Микес греч. Микро греч. Милли лат. Мито(з) греч. Модель лат. Молекула лат. Моно греч. Морф(а) греч. Мутация лат. Нано греч. Натура лат. Некто(с) греч. Нео греч. Нуклео лат. Объект греч. Ойкос греч. Орган греч. Организо лат. Палео греч. Паразит(ос) греч. Пестиc греч. Пигментум лат. Планктос греч. Поли греч. Про лат. Проект лат. Прото греч. Процесс лат. Псевдос греч. Радиаре лат. Рационалис лат. Ре лат. Риза греч. Санти греч. Сапрос греч. Селекио лат. Симбиозис греч. Син греч. Синтезис греч. Скопео греч. Сома греч. Спектрум лат. Сперма греч. Спиро лат. Спора греч. Субстратум лат. Суккулюс лат. logos makros malakos megas mesos meta methodos mykes mikros mille mitos modulus moles + ум. суфф. cula monos morphe mutatio nannos nature nektos neos nucleus objectum oikos organon organizo palaios parasitos pestis pigmentum planktos poly pro projectus protos processus pseudos radiare rationalis re rhiza centum sapros selectio symbiosis syn synthesis skopeo soma spectrum sperma spiro spora substratum succulentus слово, учение, наука, мысль, знание длинный, большой мягкий большой средний, промежуточный после, за, через способ, приём, образ действия гриб малый тысяча нить образец, мера наименьшая частица вещества один, единый, единственный форма, вид изменение, перемена карлик природа плавающий, плывущий новый ядро предмет дом, родина, местопребывание орудие, инструмент устраиваю, сообщаю стройный вид древний нахлебник зараза краска блуждающий много, многое вперёд, впереди брошенный вперёд первый, самый первый продвижение ложь, мнимый излучать, испускать лучи разумный возобновление, повторность действия корень сто гнилой отбор, выбор совместная жизнь, сожительство вместе соединение, сочетание смотрю, рассматриваю, наблюдаю тело видимое, видение семя дышу, вдыхаю сеяние, посев, семя основа, подстилка сочный Греческие и латинские слова и части слов 149 Сфера греч. sphaira шар Таксис греч. taxis расположение по порядку Таллос греч. thallos росток, побег Теле греч. tele вдаль, далеко Тело греч. telos конец, совершение Теория греч. theoria наблюдение, исследование Типос греч. typos образец, форма Токсикон греч. toxikon яд Томэ греч. tome разрезание, рассечение, отсечение Транс лат. trans через Трофе греч. trophe питание Тубус лат. tubus труба Ультра лат. ultra далее, более,сверх Фаза, фазис греч. phasis появление Фено греч. phaino являю, обнаруживаю, освещаю Физиc( о) греч. physis природа Фил(о), филио греч. phileo люблю Филл(он) лат. phyllon лист Фитон греч. рhyton растение Флора лат. Flora богиня цветов и весны Фобос лат. phobos боязнь Форос греч. phoros несущий Фото греч. phos, photos свет Функцио лат. functio исполнение, действие Хлорос греч. chloros зелёный Хромо, хромато греч. chroma (chromatos) цвет, краска Хроно греч. chronos время Ценоз греч. coinos общий Цикло греч. kyklos круг Цито греч. kytos сосуд, клетка Штатив лат. stativus стоящий Эволюцио лат. evolutio процесс изменения, развития Эври греч. eurys широкий Эйдос греч eidos вид Экзо греч. exo снаружи, вне Экскурсия лат. excursio поездка Эксперимент лат. experimentum проба, опыт Экто греч. ektos вне, снаружи Эмбрион греч. embryon зародыш Эн греч. en в, внутри Эндо греч. endon внутри, внутренний Энто греч. entos внутри Энтома греч. entomon насекомое Эпи греч. epi на, над, сверх, при, после Эу (эв) греч. eu хорошо, полностью Эфемерo лат. ephemeros однодневный 150 Приложения Математический справочник юного биолога Математика и лесоводство Поэт И.Бунин назвал лес «теремом расписным», экономисты считают лес «народным богатством», а биологи дают ему такое определение: «Лес - один из основных типов растительности, состоящий из совокупности древесных, кустарниковых, травянистых и других растений (мхи, лишайники), включающий животных и микроорганизмы, биологически взаимосвязанные в своём развитии и влияющие друг на друга и на внешнюю среду». Языком математики лес можно описать с помощью больших чисел: 4,2 млрд. га (30%) составляет площадь Земли, покрытая лесами. В России таёжные леса занимают около 90% всей лесной площади и почти одну треть всей территории страны. Площадь России - 1707,5 млн. га. Хвойные леса (508,7 млн. га) занимают по площади более 79% лесного фонда. Суша занимает 1690 млн. га. Лесотундровая зона России занимает площадь около 45 млн. га. Лесом покрыто 1180 млн. га (69% всей суши страны). Мягколиственные (берёза, осина, липа, тополь, ива, ольха) - 119,7 млн. га. Леса России расположены и в европейской, и в азиатской части. Доля лесов России составляет около 20% от площади лесов мира и 1/4 мировых запасов древесины. Это значит, что примерно каждый пятый гектар лесов мира находится на территории нашей страны. По основным видам лесообразующих пород леса России разделены на 4 группы (см. диаграмму на рис. 1). По хозяйственному значению и функциональным особенностям все леса России разделены на 3 группы (см. диаграмму на рис. 2). Рис. 1. Виды лесообразующих пород леса России: 1 - леса хвойных пород (70,8%); 2 - леса мягколиственных пород (16,7%); 3 - леса твёрдолиственных пород (2,4%); 4 - прочие древесные породы и кустарники (10,1%) Рис. 2. Деление лесов России по хозяйственному значению: 1 - природоохранные леса 268,7 млн. га (22%); 2 - леса, выполняющие защитные функции 88,7 млн. га (8%); 3 - эксплуатируемые леса 815,0 млн. га (70%) Математический справочник юного биолога 151 Большое внимание уделяется заповедникам. Всего в Российской Федерации на начало 1999 года официально действовало 99 заповедников общей площадью 33 152 082 га. В России на начало 2000 года насчитывалось 80 ботанических садов и дендрологических парков, находящихся в ведении Российской академии наук. Площадь особо охраняемых территорий распределяются следующим образом: заповедники - 1,2%, заказники - 3%, национальные парки - 0,2%. Не могут не удивлять данные о том, как леса очищают атмосферу (превращая углекислый газ в кислород), берегут реки. Лишь один гектар 20-летнего соснового леса поглощает ежегодно 9,35 т углекислого газа (СО2) и выделяет 7,25 т кислорода (О2). 60-летний сосновый лес выделяет более 10 т кислорода в год, а 40-летние дубовые насаждения - 14 т кислорода в год. В солнечные и тёплые дни 1 га леса, поглощая из воздуха 220-280 кг углекислого газа, выделяет 180-220 кг кислорода. Установлено, что даже непродолжительное (несколько часов) пребывание человека в лесу повышает тонус, улучшает функции высшей нервной деятельности, то есть оказывает благотворное влияние. Многие растения выделяют особые вещества - фитонциды, убивающие возбудителей болезней человека, животных и растений. Тополь, дуб, береза, черёмуха выделяют до 2-3 кг фитонцидов в год, сосна, пихта, ель - 5 кг. Как объяснить слова «в лесу легко дышится»? Какие хвойные или лиственные деревья выделяют больше фитонцидов? Во сколько раз? Давай посчитаем ещё. Один гектар леса поглощает за 1 час около 8 л углекислого газа (СО2) - столько, сколько выделяют его при дыхании 200 человек. Если в Москве проживает около 15 млн. человек, то для того чтобы очистить воздух Москвы в течение одного часа, требуется 60 000 га леса. Наиболее активными «поставщиками» кислорода являются тополёвые насаждения: 1 га тополёвых насаждений выделяет кислорода в 7 раз больше, чем такая же площадь еловых насаждений; средневозрастной тополь в период вегетации поглощает за 1 ч до 40 кг углекислоты. От деятельности зелёного покрова зависят эволюция и прогресс жизни на Земле. 60% кислорода поставляет растительность суши и менее 40% - моря и океаны. Удивительный процесс фотосинтеза - главное условие жизни на Земле. В то же время в процессе хозяйственной деятельности человека в атмосферу выбрасывается большое количество загрязняющих веществ (сера, азот, углерод и др.). Наиболее вредные выбросы, загрязняющие атмосферу, поставляет энергетика -40%, несколько меньше транспорт - 20%. Люди давно научились использовать природные богатства Земли. Лес - богатейший источник разнообразных ресурсов, сырья для многих отраслей промышленности (деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, лесохимической и др.). Важнейший из ресурсов - древесина, которая необходима для строительства домов, изготовления мебели, бумаги и т.д. Лес даёт смолы, каучук, другое техническое и лекарственное сырьё. На каждого человека в течение его жизни расходуется примерно 100 кубометров леса. Следует принять во внимание, что ещё и сегодня около 2 млрд. человек на нашей планете по-прежнему используют дерево для отопления жилищ и приготовления пищи. Лес - благоприятная среда для развития пчеловодства, охотничьего хозяйства. Велики кормовые ресурсы леса: ягоды, орехи, грибы и др. Изучи диаграмму на рис. 3 и ответь на вопрос «Как изменялась лесная промышленность России в 2003-2005 годах?» 152 Приложения Рис. 3. Объемы производства различных отраслей лесной промышленности России В лесах собирают смолу и множество ценнейших лекарственных растений. Лесники ведут лесозаготовки в небольшом объёме (до 10-15 тыс. м3 древесины), перерабатывают древесину и отходы лесозаготовок. Оказывают помощь сельским хозяйствам по ведению лесного хозяйства в лесах, контролируют его ведение и организуют охрану леса. Реши задачи и прокомментируй решение: 1. Измерь площадь одной страницы своего учебника. а) Какова площадь всей бумаги, из которой изготовлен один экземпляр учебника? б) Посмотри, каков тираж учебника, вычисли, сколько квадратных километров бумаги израсходовано на изготовление всех экземпляров учебника. в) Для производства 1000 м2 бумаги требуется вырубить лес с 1/4 га. С какой площади потребовалось вырубить лес, чтобы выпустить весь тираж учебника? 2. Для изготовления 750 м вискозной ткани требуется 10 кг целлюлозы. Из 1 м3 древесины можно получить 200 кг целлюлозы. Сколько кубических метров древесины нужно для изготовления 1 м вискозной ткани? Сколько метров вискозной ткани можно получить из 20 м3 древесины? Однако деятельность людей предусматривает и охрану леса, возобновление природных богатств. Этим занимаются специалисты: биологи, лесоводы, лесники, лесопатологи, таксаторы. Лесоведение - учение о лесе, совокупность знаний о природе леса; научно-теоретическая часть лесоводства. Лесоводство - наука о методах выращивания и улучшения леса, рубке и восстановлении леса. Работа в лесном хозяйстве - сложная, но интересная. Труд работника лесного хозяйства включает: 1) поддержание порядка, рациональное использование богатств (охрана, лесоотпуск, контроль и др.); 2) лесовосстановление, уход, повышение продуктивности лесных земель, заготовку и переработку лесной продукции. Многие работы, производимые лесоводами, требуют умения использовать математические знания о масштабе, графиках и диаграммах, процентах, выполнять различные вычисления, решать производственные задачи. Лесоводы используют масштаб при составлении планов лесоустройства и зем- Математический справочник юного биолога 153 fj "I—г fj fj fj леустроиства. Планы лесоустройства составлены на всей территории, входящей в Государственный лесной фонд. Они бывают двух масштабов: чёрно-белые - 1:10 000 и цветные - 1:25 000. На лесопланах подробно показано всё, что относится к ведению лесного хозяйства: просеки, контуры леса и вырубок, основные дороги, ручьи и болота (обобщённо). Чёрно-белые лесопланы масштаба 1:10 000 хранятся в лесничествах. На них наносятся все последние данные о вырубках, посадках и других изменениях в лесу. Цветные лесопланы издаются в масштабе 1:25 000. На них условными цветами наносятся породы деревьев. Эти материалы хранятся в краевых и областных управлениях лесного хозяйства. Лесовосстановление, уход и многое другое является предметом заботы лесоводов. Рассмотри таблицу 1 и сделай выводы. Собери данные по своему краю, району. Таблица 1. Последствия лесных пожаров Вид пожара Число случаев (%) Охваченная площадь (%) Низовой 97-98 87-89 Верховой 1,5-2,0 10-12 Подземный 0,5-1,0 около 1 В лесничестве работают таксаторы - специалисты, которые знают свой лес (породы, возраст деревьев, диаметр стволов), величину и условия произрастания деревьев, запасы древесины. Они умеют вычислять объёмы валежника и сухостоя. Для решения своих задач и сбора данных они используют различные измерительные приборы (ленты, рулетки, высотомер, мерная вилка, полномер и др.). Таксатор раз в 5 лет сравнивает сведения, составляет характеристики состояния лесов, формулирует выводы о площади ценных лесов, прибавке в росте ценных лесов, объёмах лесного хлама, больных деревьях и др. Одной из задач, которые решает таксатор, является определение высоты дерева. Под высотой дерева понимают расстояние от корневой шейки до конца вершины. Деревья выше 20 м условно называют деревьями первой величины, от 10 до 20 м - второй величины и до 10 м - третьей величины. Рост деревьев в высоту выражается уравнением Вебера: h = h • (1 - 1/pa-b), где ha - высота ствола в возрасте а лет; hmax - максимальная высота ствола, возможная для конкретной древесной породы; p - постоянный коэффициент, характеризующий энергию роста дерева данной породы в зависимости от класса роста и развития деревьев и класса бонитета (от лат. bonitos - доброкачественность -показатель продуктивности леса, зависящий от почвенно-климатических условий); b - число лет начального периода в жизни дерева, когда идёт процесс его формирования. Если наибольшую и наименьшую высоты деревьев разных пород выразить в долях средней высоты, то наибольшая высота деревьев будет на 15% больше, а наименьшая - на 30% меньше средней высоты однородного древостоя. Высота растущих деревьев измеряется высотомерами различных конструкций. Приведём некоторые данные (см. таблицу 2), которые дают представление о высоте отдельных деревьев. 154 Приложения Таблица 2. Высота некоторых пород деревьев Растения Высота (м) Растения Высота (м) Берёза 10-25 Клён 35-40 Дуб 30-40 Лиственница 30-50 Сосна 30-45 Липа 15-25 Ель 20-50 Секвойя 80-10, до 112 Баобаб 18—25, до 40 Эвкалипт 100 и более Ответь на вопросы: 1. Какие растения имеют высоту больше 50 м, а какие - больше 100 м? 2. Какие растения больше 30 м, но меньше 100 м? 3. Какой высоты бывают дубы? Какой высоты достигает липа? 4. Какие ты знаешь очень высокие и очень маленькие растения? 5. Знаешь ли ты, как и для чего измеряют высоту деревьев? 6. Выясни, есть ли в вашей местности заповедник? Как он называется? Чем отличается заповедник от заказника? Собери сведения о нём в таблицу 3. Таблица 3. Сведения о заповеднике Название заповедника Год создания Площадь Растения Животные Наиболее охраняемые виды Реши задачи: 1. Площадь территории России 17 075 400 м2. Площади особо охраняемых территорий распределяются следующим образом: заповедники - 1,2%, заказники - 3%, национальн^хе парки - 0,2%. Определи общую площадь особо охраняемых территорий в России. 2. Чтобы определить, как часто встречаются в лесопарке деревья разных пород, ребята провели следующие эксперименты. Каждый выбрал свою тропинку и по пути следования записывал породу каждого десятого дерева. Результаты были занесены в таблицу: Породы Сосна Дуб Берёза Ель Осина Всего Число деревьев 315 217 123 67 35 757 Оцени вероятность того, что выбранное наугад в этом парке дерево будет: а) сосной; б) хвойным; в) лиственным. Указание: ответ запиши в виде десятичной дроби с двумя знаками после запятой. Выполни задание: Познакомься с некоторыми заповедниками России. Расположи их в порядке создания. Какой из них является старейшим в России? Какой из них создан недавно? 1. Алтайский заповедник создан в 1932 году. 2. Астраханский заповедник создан в 1919 году. Математический справочник юного биолога 155 3. Байкало-Ленский заповедник создан в 1984 году. 4. Байкальский заповедник создан в 1969 году. 5. Баргузинский заповедник создан в 1916 году. 6. Бастак образован 28.01.1997. 7. Большой Арктический заповедник образован 11.05.1993. 8. Брянский лес статус заповедника получил с 2001 года. 9. Волжско-Камский заповедник создан в 1960 году. 10. Воронежский заповедник создан в 1927 году. Математика и овощеводство Сколько ты можешь назвать овощей? К овощным растениям относятся более 1200 видов, принадлежащих к 78 семействам, из них примерно половину возделывают, а остальные используют в дикорастущем состоянии. Из курса биологии известно, что овощи -сочные части травянистых растений, употребляемые в пищу человеком в свежем или переработанном виде. Овощи играют важную роль в питании человека. Приятный вкус и пищевые достоинства овощей обусловлены разнообразным сочетанием в них сахаров, органических кислот, ароматических и минеральных веществ. Многие овощи применяются как лечебные средства и в диетическом питании. Химический состав и пищевая ценность некоторых видов овощей представлены в таблице 4. Таблица 4. Пищевая ценность некоторых овощей Продукты Белки (г) Углеводы (г) Калорийность (ккал*/100 г) Капуста белокочанная 1,5 5,2 27,0 Капуста цветная 2,1 4,7 28,0 Лук репчатый 2,5 9,23 48,0 Лук зелёный 1,1 4,1 21,0 Морковь 1,3 7,6 36,0 Огурцы 0,7 2,9 15,0 Свёкла 1,1 10,3 47,0 Томаты 0,5 4,0 18,0 * 1 ккал = 4,1868"103 Дж (джоулей) Овощи должны включаться в пищевой рацион взрослого здорового человека в количестве не менее 600 г в сутки. Овощи не содержат жиров. 156 Приложения Вспомни, что тебе известно из курса биологии о любимой всеми картошке. Биологи её называют картофелем (Solanum tuberosum) и составляют научную классификацию картофеля: Царство: Растения Отдел: Покрытосеменные Класс: Двудольные Порядок: Паслёноцветные Семейство: Паслёновые Род: Паслён Вид: Картофель Картофель «Весна», «Букет», «Невский»^ Сколько сортов картофеля ты знаешь? Не удивляйся! Существует более 3 тыс. сортов картофеля. Селекция одного сорта картофеля требует не менее 13 лет. Это тяжелая и кропотливая работа, далеко не всегда оканчивающаяся хорошим результатом. В Российский Государственный реестр (Госреестр) селекционных достижений в 2007 году включены 250 сортов картофеля, допущенных к использованию. Из них - 146 образцов российской селекции, зарубежной - 104. Сорта картофеля различаются не только по вкусу, цвету, форме клубней и по скорости созревания, но и по устойчивости к болезням и вредителям. Разные сорта имеют разные показатели роста при разных температурах и увлажнённости. Поэтому выбор оптимального сорта картофеля для данной местности - очень важная задача. Информация о некоторых сортах картофеля, которые успешно выращивают в Центральном регионе нашей страны, представлена ниже. Ранние сорта картофеля (сроки созревания 70-80 дней) БРЯНСКИЙ РАННИЙ * ранний, столового назначения; * клубни светло-бежевые, мякоть белая, нетемнеющая, глазки мелкие, венчик красно-фиолетовый; * урожайность 30-47 т/га, товарность 90-93%, масса товарного клубня 84-108 г, крахмалистость 14-16%, вкусовые качества отличные, сохранность хорошая (как в буртах, так и в хранилищах); * устойчив к вирусным болезням, по клубням к фитофторозу, переносит переохлаждение и выдерживает ранние посадки, в конце вегетации отрицательно реагирует на осадки, которые могут вызывать израстание клубней; * ценность сорта: раннеспелость, высокая товарность, отличный вкус; * район возделывания: Центральный регион. ВЕСНА * раннеспелый, столовый; * растение прямостоячее, средней высоты, окраска цветка светло-красно-фиолетовая, клубень длинно-овальной формы, кожура светло-розовая, мякоть белая, глазки мелкие ярко-розовые; * масса товарного клубня 100-130 г, урожайность высокая (максимальная - 520 ц/га), товарность высокая, содержание крахмала - 12%, вкус удовлетворительный; * устойчив к раку, среднеустойчив к фитофторозу, вирусам, парше обыкновенной; * ценность сорта: скороспелость, высокая урожайность, хорошая товарность клубней; * районы возделывания: Центральный, Волго-Вятский, Западно-Сибирский, Дальневосточный. Математический справочник юного биолога 157 Среднеранние сорта картофеля (сроки созревания 80-90 дней) БЕЛОСНЕЖКА * среднеранний, универсального использования; * растение полупрямостоячее, средней высоты, окраска цветков белая, клубень овальной формы, кожура белая, мякоть белая, глазки мелкие, масса товарного клубня 65-120 г; * урожайность 160-240 ц/га (максимальная - 360 ц/га), товарность 77-98%, лёж-кость 96%, содержание крахмала - 15-20%, вкус хороший; * устойчив к раку, относительно устойчив к фитофторозу, парше, ризоктониозу; * ценность сорта: устойчивость к фитофторозу, хорошая лёжкость, пригодность для производства хрустящего картофеля; * район возделывания: Центральный регион. НЕВСКИЙ * среднеранний, столовый; * растение средней высоты, сильноветвистое, окраска цветков белая, клубни округло-овальной формы, кожура белая, мякоть белая, глазки красновато-фиолетовые, средней глубины; * масса товарного клубня 90-130 г, урожайность высокая, товарность высокая, лёжкость клубней хорошая, содержание крахмала - 11-17%, вкус хороший; * устойчив к раку, относительно устойчив к вирусам, ризоктониозу, среднеустойчив к фитофторозу, парше обыкновенной, плохо переносит обламывание ростков перед посадкой; * ценность сорта: стабильная урожайность в различных агроклиматических зонах; * зоны возделывания: во всех 12-ти регионах России. Среднеспелые сорта картофеля (сроки созревания 90-110 дней) БУКЕТ * среднеспелый, столовый, растение средней высоты, венчик красно-фиолетовый, клубень овально-округлый с глубокими глазками; * массой 61-123 г, кожура гладкая, жёлтая, мякоть светло-жёлтая, содержание крахмала - 16,9-19,8%, вкус хороший и отличный, урожайность 19-24 т/га (максимальная - 27,5 т/га), товарность 84-97%, лёжкость 96%; * устойчив к раку картофеля, восприимчив к ЗКЦН, восприимчив по ботве и умеренно восприимчив по клубням к фитофторозу; * район возделывания: Центральный регион. ЗАГАДКА * среднеранний, столового назначения; * клубни светло-бежевые, глазки неокрашенные, среднеглубокие, мякоть светложёлтая, венчик белый; * урожайность 30-45 т/га, товарность 87-90%, масса товарного клубня 90-100 г, крахмалистость 14-17%; * вкус хороший, сохранность - от средней до хорошей, устойчив к картофельной нематоде, парше обыкновенной, механическим повреждениям, среднеустойчив к фитофторозу по ботве и клубням, вирусным болезням; * ценность сорта: высокая урожайность и товарность клубней, устойчивость к картофельной нематоде; * район возделывания: Центральный регион. 158 Среднепоздние сорта картофеля (сроки созревания 110-120 дней) МАЛИНОВКА * среднепоздний, для садово-огородных, приусадебных участков и фермерских хозяйств; пригоден для производства хрустящего картофеля; * растение высокое, прямостоячее, венчик красно-фиолетовый, глазки мелкие и до средней глубины, кожура гладкая, красная, мякоть белая; * клубень округлый массой 77-102 г, содержание крахмала - 12,4-15%, урожай 11,7-19,8 т/га (максимальный - 22,4 т/га), товарность 77-88%, лёжкость 94%; * устойчив к раку картофеля, слабо поражается золотистой картофельной цистообразующей нематодой, умеренно восприимчив по ботве и умеренно устойчив по клубням к фитофторозу; * район возделывания: Центральный регион. ЛОРХ * среднепоздний, столового назначения и для переработки на крахмал; * клубни светло-бежевые, глазки мелкие, мякоть белая, при варке рассыпчатая, нетемнеющая, венчик красно-фиолетовый; * урожайность 25-35 т/га, товарность 88-92% масса товарного клубня 90-120 г крахмалистость 15-20%; * лёжкость хорошая, не устойчив к раку, устойчив к вирусным болезням, фитофторе, бактериозам, восприимчив к парше обыкновенной, склонен к израстанию, высокая пластичность к условиям возделывания; * ценность сорта: высокая экологическая пластичность, относительная устойчивость к комплексу болезней, отличный вкус и сохранность; * район возделывания: Центральный регион. Поздние сорта картофеля (сроки созревания 120-140 дней) ПИКАССО (Нидерланды) * позднеспелый, столовый; * растение прямостоячее, высокое, окраска цветков белая, клубни округло-овальной формы, кожура жёлтая, мякоть кремовая, глазки мелкие, розовые; * масса товарного клубня 75-126 г, урожайность 190-320 ц/га (максимальная -321 ц/га), товарность 79-94%, лёжкость 83-90%, содержание крахмала - 8-14%, вкус от удовлетворительного до хорошего; * устойчив к раку, картофельной нематоде, среднеустойчив к скручиванию листьев, парше обыкновенной, восприимчив к фитофторозу; * ценность сорта: нематодоустойчивость; * районы возделывания: Центральный, Центральночернозёмный. БРЯНСКИЙ * среднепоздний, столового назначения и для переработки на крахмал; * клубни красные с окрашенными глазками, мякоть белая, венчик бледно-красно-фиолетовый; * урожайность 29-35 т/га, товарность 85-92%, масса товарного клубня 80-100 г, крахмалистость 17-19%, вкусовые качества хорошие, сохранность от средней до хорошей; * устойчив к тяжёлым формам вирусных болезней, фитофторозу, альтернариозу, стеблевой нематоде, засухе, среднеустойчив к ризоктониозу, слабо поражается паршой обыкновенной; * ценность сорта: устойчивость к тяжёлым формам вирусных болезней, альтерна-риозу, повышенная крахмалистость и вкус; * район возделывания: Центральный регион. 159 Занеси показатели урожайности и массы клубней разных сортов картофеля в таблицу 5 и сравни их. Какие можно сделать выводы? Таблица 5. Характеристики сортов картофеля Название Урожайность (т/га) Масса клубня С одной стороны, овощеводство является наукой, изучающей биологию овощных растений и приёмы их возделывания (обработка почвы, внесение удобрений, подготовка семян к посеву, посев и посадка, уход, борьба с сорняками, болезнями и вредителями, уборка урожая, хранение). С другой стороны, овощеводство - это отрасль сельского хозяйства. Овощеводы решают разные задачи: на проценты, вычисление размеров посевных площадей, объёмов продукции и многие другие. Подумай, с какими задачами тебе приходилось сталкиваться во время весенних работ на пришкольном участке или в домашнем хозяйстве? Реши задачи: 1. Какие измерения надо провести, чтобы определить, какую примерно площадь занимает твоя школа: а) без пришкольного участка; б) вместе с пришкольным участком? 2. Как выглядит схема посадки цветной капусты, если надо высаживать саженцы способом 60x60 см или 70x70 см? 3. При рядовой посадке картофеля на каждом гектаре было по 42 тыс. кустов, а при квадратно-гнездовой посадке - 21 тыс. кустов. Средний вес клубней 1 куста при рядовой посадке равнялся 950 г, а при квадратно-гнездовой посадке он был в 3 раза больше. На сколько больше картофеля получено с 10 га квадратно-гнездовой посадки, чем с 15 га рядовой посадки? 4. Мальчик составил план размещения овощей на пришкольном участке для весенней посадки. На 7/25 участка он предложил посеять морковь, на 3/25 - редис, на 2/25 - свёклу, на 1/25 - укроп, а на 12/25 - картошку. Удастся ли осуществить план этого мальчика? 5. При посеве моркови расходуется 0,35 г семян на 1 м2. Сколько килограммов семян надо приготовить для посева на поле длиной 260 м и шириной 145 м? 6. За неделю израсходовано 9 кг картофеля. Сколько килограммов картофеля расходовали каждый день? 160 Выполни задания: 1. Изучи таблицу 6. Какие семена сохраняются дольше? А какие - недолго? Зачем овощеводу нужны такие данные? 2. Изучи таблицу 7, добавь недостающие данные. Измерь семена томатов, капусты и любые другие семена. Какие растения имеют мелкие (средние, крупные) семена? Какой можно сделать вывод? 3. Составь план работ на пришкольном участке, используя данные таблицы 8. Таблица 6. Сохранение семенами способности к прорастанию Растение Срок хранения Лук, петрушка 2-3 года Конские бобы, морковь, сельдерей, шпинат 3-4 года Редиска, капуста 4-5 лет Горох, тыква, хрен, свёкла, помидоры 4-6 лет Таблица 7. Характеристика семян Названия растений Размеры семян Масса 1000 семян (г) Число семян в 1 г (шт.) Минимальная температура прорастания семян (°С) Срок сохранения всхожести семян (лет) Укроп 1,0-1,5 0,9-1,2 850-1000 3-5 2-3 Огурцы 10-15 16-35 30-60 12-13 5-7 Редис 1-2 9-10 100-120 1-2 4-5 Томат 2,8-3,1 350-370 10-11 5-7 Капуста белокачанная 3-5 200-300 2-3 4-5 Лук репчатый 3,4-3,8 250-300 2-3 2-3 Морковь столовая 1,2-2,5 500-1200 3-4 2-3 Свёкла столовая 10-22 50-100 5-6 5-7 Таблица 8. Норма высева семян Овощные культуры Норма высева (г/10 м2) Овощные культуры Норма высева (г/10 м2) Горох овощной 160-240 Репа 1-2 Огурец 5-10 Лук батун 10-30 Кабачок 3-5 Свекла столовая 8-10 Петрушка 4-5 Лук репчатый 6-8 Капуста белокочанная 1,2-2,0 Тыква 1,8-4,0 Редис 15-20 Морковь 4-6 Кукуруза сахарная 14-24 Укроп на зелень 20-30 161 Математика, хлебопашество и хлебопекарная промышленность Что могут рассказать числа о тех, кто выращивает и печёт хлеб? Хлебопашество - труд земледельцев, выращивающих хлеб. Хлебопекарная промышленность - отрасль пищевой промышленности по производству хлеба и хлебобулочных изделий. Производство хлеба - дорогостоящий и энергоёмкий процесс, в котором принимают участие разные специалисты: биологи, агрономы, механизаторы, комбайнёры, пекари. Кто ещё? Нужна ли этим специалистам математика? Из одного зёрнышка получается около 20 мг муки, а это значит, что для выпечки батона хлеба требуется мука от помола 10 тысяч зёрен. Давай посчитаем потери зерна с 10 га поля, если на каждом квадратном метре его будет оставлено только 2 колоска. Масса зёрен в одном колоске равна примерно 800 мг (1 г = 1000 мг). Что можно сказать о результате выполненных вычислений? Среди всех видов зерновых культур пшеница занимает лидируюш;ее положение по объёму сбора, фактически её доля ежегодно составляет более половины общего производства зерна. Лучше представить производство зерна помогают диаграммы (см. рис. 4). Рис. 4. Структура производства зерна по видам культур (2001 г.): 1 - пшеница, 2 - ячмень, 3 - овес, 4 - рожь, 5 - крупяные, 6 - зернобобовые, 7 - кукуруза на зерно Во всех хозяйства Российской Федерации в 2006 году собрано 47,7 млн. т пшеницы, в 2007 году - 49,4 млн. т, посевные площади пшеницы и ржи в 2005 году составляли 27741,92 тыс. га. Процесс производства хлеба можно разделить на этапы: подготовка сырья (просеивание муки, магнитная очистка, смешивание, отделение клейковины и др.), замес теста, разрыхление и брожение теста, деление теста, формирование тестовых заготовок, выпечка и др. 162 Приготовление теста составляет около 70% производственного цикла. Процесс выпечки хлеба можно разделить на ряд этапов: прогревание теста, образование хлебной корки (окраска корки зависит от времени выпечки и от температуры в пекарной установке), перемещение влаги внутри теста (в процессе выпечки влага перемещается от поверхности куска к центру, постепенно влажность достигает равновесной величины), образование мякиша и др. Хлебные изделия выпекают в пекарной камере хлебопекарных печей при температуре паровоздушной среды 200-280 °С. Для выпечки 1 кг хлеба требуется около 293-544 кДж. Эта теплота расходуется в основном на испарение влаги из тестовой заготовки и на её прогревание до температуры 96-97 C в центре, при которой тесто превращается в хлеб. Большая доля теплоты (80-85%) передаётся тесту излучением от раскалённых стенок и сводов пекарной камеры. Батон в печке должен находиться 19 минут, а после выпечки его температура внутри составляет 95 C. На приготовление хлеба уходит в среднем 3-6 часов. Пшеничный хлеб содержит в 100 г в среднем 242 ккал, тогда как ржаной -всего 186 ккал. Для сравнения: в нежирном твороге содержится 230 ккал в 100 г продукта. Рекомендуемая норма хлеба для взрослого человека 300-350 г в день. Но это количество варьирует в зависимости от возраста, вида деятельности, веса тела, от индивидуальных особенностей человека. Хлеб нужен нам каждый день! Каждый взрослый и школьник знают о том, что хлеб надо беречь. Однако не редко хлеб выбрасывают. В каждой школе нашей страны, где число учащихся около 500 человек, ежедневно выбрасывается 20-25 кг хлеба! Такова цена недоеденных кусков! Каждый школьник должен твёрдо усвоить: взял кусок хлеба в столовой - съешь его! Не хочешь есть - не бери! Вспомним историю нашей страны. Хлеб войны был замешан на великом труде, слёзах матерей. В Государственном мемориальном музее обороны и блокады Ленинграда (г. Санкт-Петербург) лежит под стеклом крохотный кусочек хлеба - блокадная норма рабочего, 125 г в сутки. Но тот блокадный хлеб совсем не похож на современный. Реши задачи: 1. Средний урожай зерновых в хозяйстве составил 48,4 ц с га, что было на 5,9 ц больше, чем в соседнем хозяйстве. Какой средний урожай зерновых с гектара получили в соседнем хозяйстве? Сравни: некоторые хлеборобы собирают по 52 ц с га. 2. 1260 га земли засеяли озимой пшеницей вместо яровой и собрали по 28 ц зерна с гектара. Урожайность яровой пшеницы была 18 ц с га. Какую прибавку зерна получили со всей площади? 163 3. Четыре поля имеют площадь по 200 га каждое. На первом поле собрали 7110 ц пшеницы, на втором - 12 560 ц пшеницы, на третьем - 12 090 ц пшеницы и на четвёртом - 71 340 ц пшеницы. Определи урожайность пшеницы на каждом из полей и найди среднюю урожайность. 4. В хозяйстве засеяли 186 га рожью и 0,8 га пшеницей. Урожай ржи был 15,5 ц с 1 га, а пшеницы - в 1,5 раза больше. Десятую часть всего урожая ржи и двенадцатую часть урожая пшеницы оставили на семена. Сколько ржи и сколько пшеницы было оставлено на семена? 5. При помоле пшеницы 0,81 часть массы даёт муку, 0,02 части массы дают манную крупу, а оставшаяся масса составляет кормовые отходы. Какую часть массы составляют кормовые отходы? 6. Масса муки, затраченная на выпечку хлеба, составляет 75% от общей массы выпеченного хлеба. Сколько килограммов хлеба можно получить из 6 кг, 18 кг, 324 кг, 3 т муки? 164 Вспомни названия этих растений и грибов 165 Оглавление Как работать с учебником.........................................3 Глава 9. Разнообразие растений...................................6 § 35. Систематика растений.......................................6 § 36. Отдел Зелёные водоросли....................................9 § 37. Отдел Бурые водоросли и отдел Красные водоросли...........15 § 38. Отдел Мхи. Общая характеристика...........................20 § 39. Отдел Папоротники, отдел Хвощи, отдел Плауны. Общая характеристика............................................25 § 40. Отдел Голосеменные. Общая характеристика..................29 § 41. Многообразие голосеменных.................................33 Глава 10. Отдел Цветковые растения..............................37 § 42. Общая характеристика и систематика цветковых растений.....37 § 43. Семейство Берёзовые и семейство Буковые...................40 § 44. Семейство Крестоцветные...................................43 § 45. Семейство Розоцветные.....................................47 § 46. Семейство Мотыльковые и семейство Зонтичные...............51 § 47. Семейство Тыквенные и семейство Паслёновые................55 § 48. Семейство Сложноцветные...................................58 § 49. Класс Однодольные. Семейство Лилейные.....................62 § 50. Класс Однодольные. Семейство Злаковые.....................67 Глава 11. Бактерии..............................................73 § 51. Особенности строения и размножения бактерий. Условия жизни бактерий..........................................73 § 52. Значение бактерий в природе и в жизни человека............77 Глава 12. Развитие растительного мира на Земле..................81 § 53. Развитие растительного мира на Земле......................81 Глава 13. Грибы и лишайники.....................................88 § 54. Особенности строения грибов. Шляпочные грибы..............88 § 55. Разнообразие грибов.......................................94 § 56. Лишайники................................................100 Глава 14. Растение и окружающая среда..........................105 § 57. Приспособление растений к окружающей среде. Экологические факторы..........................................105 § 58. Растительные сообщества..................................110 166 § 59. Структура растительных сообществ. Смена сообществ.......116 § 60. Растительность и флора. Влияние растительных сообществ на окружающую среду. Охрана растений и растительных сообществ.120 § 61. Практическая биология..................................125 Словарь биологических терминов...............................132 Русские и зарубежные биологи.................................145 Греческие и латинские слова и части слов.....................148 Математический справочник юного биолога......................151 167 Учебное издание Постникова Елена Александровна БИОЛОГИЯ Растения 6 класс В двух частях Часть 2 Руководитель издательской группы С.В. Скрипкин Художественный редактор Л.Н. Щербакова Художники И.В. Ищенко, Л.К. Багина Редактор Н.В. Вербицкая Подбор иллюстраций И.В. Варывдина Подготовка иллюстраций Т.В. Сидорова Разработка электронного варианта М.М. Васильева, Т.В. Сидорова Компьютерная верстка И.Г. Кривоносов Корректор Т.В. Фомина Текст читает Л.Н. Щербакова Звукорежиссёр С.Н. Щербаков Звук записан в Студии «Easy Rider» ИБ№271 Подписано в печать 21.01.2008 Формат 60 X 84/8. Бумага офсетная Гарнитура «Школьная» Печать офсетная. Усл. печ. л. 19,5 Тираж 200 экз. ГУ «Федеральный центр НСО» 107139, Москва, Орликов пер., д. 3, корп. 1 Тел./факс: (495) 607-89-70 E-mail: [email protected] https://www.cnso.ru Отпечатано в типографии ООО «Печатный салон ШАНС» 127412, Москва, Ижорская ул., д. 13/19