Влияние экологических факторов на строение стебля и листьев

Большое влияние на строение побегов оказывают факторы внешней среды. Так, у водных растений стебли обычно длинные и тонкие. Листья, погруженные в воду тонкие, рассеченные. Это увеличивает общую поверхность тела и способствует более интенсивному газообмену. Механические и проводящие ткани слабо развиты. Для обеспечения кислородом погруженных в воду частей в теле водных растений есть аэренхима. Часто наблюдается разнолистность (гетерофиллия). Например, у стрелолиста есть надводные, плавающие на поверхности, и подводные листья. Надводные листья имеют стреловидную форму, в листе есть расчленение на столбчатую и губчатую ткань. Подводные листья имеют лентовидную форму без разделения мезофилла на столбчатый и губчатый. У плавающих листьев водных растений устьица расположены на верхнем эпидермисе, у погруженных листьев устьиц вообще нет. Большое влияние на строение побегов и особенно листьев оказывает свет. Побеги, выросшие в тени и на свету, отличаются и по внешнему виду и по строению. При недостатке света или при полном его отсутствии развиваются этиолированные побеги – вытянутые в длину с небольшими листьями, светлоокрашенные, со слабо развитыми механическими тканями. Наоборот, при полном освещении развиваются более приземистые растения. Значительно отличается строение листьев, выросших на свету и в тени. Световые листья более толстые, с более толстой кутикулой и восковым налетом, иногда сильно опушены. Мезофилл листа всегда разделяется на столбчатый и губчатый. Столбчатый мезофилл имеет несколько слоев, а при недостаточном освещении может развиваться с обеих сторон листа. У теневых листьев мезофилл не расчленен на столбчатый и губчатый. Листья обычно темно – зеленые и содержат больше хлорофилла. В очень засушливых областях при недостатке воды побеги приобретают специфические особенности, 0например, становятся суккулентными, т. е. имеют водозапасающие ткани в стеблях (кактусы) или в листьях (алоэ, агава).

Видоизменение побегов возникает в связи с усилением функций запасания, вегетативного размножения и т. д., поэтому побег может видоизменяться. К видоизмененным побегам относятся корневища, луковицы, клубни, столоны, усы, кладодии и филлокладии, колючки и т.д.

Корневище – многолетний подземный побег, выполняющий запасающую функцию, функцию возобновления и нередко вегетативного размножения. В узлах корневища могут быть чешуевидные листья или остатки сухих листьев, есть пазушные почки. От корневища отходят придаточные корни. Различают длиннокорневищные растения, имеющие длинные междоузлия (пырей ползучий, мать–и–мачеха) и короткокорневищные растения, у которых междоузлия слабо выражены (купена, ирис).

Луковица – это чаще подземный побег, который имеет уплощенный укороченный стебель – донце и чешуевидные сочные запасающие листья. Запасающие чешуи луковиц могут быть низовыми чешуевидными листьями (лилия саранка) или же подземными влагалищами зеленых листьев (лук репчатый). В пазухах листьев из боковых почек могут развиваться дочерние луковицы – детки. Луковицы выполняют запасающую функцию и функцию вегетативного размножения.

Столоны – это недолговечные горизонтально растущие побеги с удлиненными междоузлиями. Основная функция столонов – это захват территории и вегетативное размножение. Столоны бывают подземные и надземные. Подземные столоны обычно белые с чешуевидными листьями (седмичник, картофель). Надземные столоны могут иметь чешуевидные листья, как у земляники, или же зеленые листья, как у живучки ползучей, звездчатки дубравной и т. д. Столоны земляники обычно называют усами.

Клубень – видоизмененный побег, у которого стебель выполняет запасающую функцию, поэтому он сильно разрастается и утолщается. Подземные клубни образуются у картофеля, земляной груши и т.д. у картофеля клубни образуются из верхушки подземных столонов. На клубне видны глазки. Бровка глазка – это валик на месте прикрепления чешуевидного листа (чешуевидные листья обычно быстро слущиваются). Глазок – это листовая пазуха с расположенными в ней боковыми почками. Подземные клубни, кроме запасающей функции, выполняют функцию вегетативного размножения. У некоторых растений клубневидно утолщаются надземные побеги, например клубень капусты кольраби. При недостатке влаги побеги могут видоизменяться в колючки. В колючкиможет превращаться целый побег (боярышник, дикая яблоня) или только листья (барбарис, кактус). Колючки защищают растения от поедания животными. У многих лазящих растений побеги или листья превращены в усики, которыми они цепляются за опору. Усики побегового происхождения имеются у винограда, листового происхождения – у растений семейств бобовых, тыквенных.

Филлокладии и кладодии – это уплощенные листоподобные побеги. Листья обычно у них редуцированы, а фотосинтезируют стебли. Филлокладием называется побег с ограниченным ростом стебля и формой, напоминающей лист (иглица, спаржа). Кладодием называют побег, уплощенный стебель которого способен к длительному нарастанию (филлокактусы).

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Нарисуйте побег, обозначьте его основные элементы. Почему побег способен к длительному нарастанию?

2. Объясните, чем обусловлено разнообразие почек?

3. Сравните, в чем разница в нарастании и ветвлении побегов ели и дуба?

4. Сравните строение стебля травянистых двудольных и однодольных растений.

5. Рассмотрите спил древесного растения. Объясните по нему внутреннее строение стебля древесного растения. Выявите различия в строении стебля древесного и травянистого растения.

6. Как осуществляется передвижение веществ по стеблю?

7. Приготовьте гербарий и напишите эссе на тему «Разнообразие внешнего строения листьев».

8. Чем отличается внутреннее строение теневых и световых листьев?

9. Выявите основные отличия листопадных и вечнозеленых растений. Приведите примеры. Объясните в виде рисунков, схем, как происходит листопад и в чем его значение для растений.

10. Сравните особенности в строении побегов водных растений и растений засушливых мест.

11. Приведите примеры видоизменений надземных и подземных побегов.

Тема 4. Цветок и соцветия

Цветок – это укороченный, ограниченный в росте спороносный побег покрытосеменных растений. Цветок выполняет функцию полового воспроизводства. В цветке происходит образование микро – и мегаспор и их прорастание. В дальнейшем из цветка формируется семя и плод. У цветка различают цветоложе, околоцветник, тычинки и пестики. Цветы к стеблю прикрепляются цветоножкой. Но бывают цветы и без цветоножки, тогда они называются сидячими. Цветоложе – это расширенная укороченная ось цветка, к которой прикрепляются все другие части. Цветоложе может быть плоским, выпуклым, вогнутым и т. д. Другие части цветка на цветоложе располагаются кругами или по спирали. К околоцветнику относят чашечку и венчик. Чашечка состоит из чашелистиков, которые обычно имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Функция чашечки – защита цветка в состоянии бутона. Венчик состоит из лепестков. Это самая яркая часть цветка. Функция его – привлечение насекомых – опылителей. Чашечка цветка может быть сростнолистной и раздельнолистной. Венчик бывает сростнолепестным и раздельнолепестным. По форме околоцветника цветы можно разделить на правильные (актиноморфные), когда через цветок можно провести несколько плоскостей симметрии (яблоня, колокольчик). Околоцветник неправильный (зигоморфный), когда цветок можно разделить лишь на две симметричные части (горох, шалфей, льнянка). Асимметричный околоцветник, когда цветок нельзя разделить на две одинаковые части (канны). Околоцветник, имеющий чашечку и венчик, называют двойным. Если околоцветник имеет только чашечку или только венчик, его называют простым, например у лилии. Совокупность тычинок называется андроцеем. Отдельная тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник имеет две половинки, соединенные связником. Каждая половинка пыльника обычно имеет два пыльцевых гнезда, в которых образуются микроспоры (пыльца). В пыльце имеются вегетативная и генеративная клетки. Пыльца покрыта двумя оболочками: внутренней – интиной и наружной – экзиной, имеющей выросты, шипы и т. д. Совокупность плодолистиков называется гинецеем. Гинецей состоит из одного или нескольких пестиков. Пестик имеет завязь, столбик и рыльце. Иногда столбика нет, тогда рыльце называется сидячим. В зависимости от положения завязи по отношению к другим частям цветка она может быть верхней, нижней и полунижней. При верхней завязи она располагается свободно на цветоложе. Остальные части цветка расположены ниже ее (мак, тюльпан). Нижняя завязь находится как бы под околоцветником и тычинками. При этом стенки завязи обычно срастаются с другими частями цветка, а завязь часто бывает погружена в вогнутое цветоложе (яблоня, подсолнечник, смородина).

Внутри завязи находится одна или несколько семяпочек (семязачатков), прикрепленных к стенке завязи семяножкой. В семяпочке ее внутренняя часть (нуцеллус) окружена обычно двумя покровами. Покровы на вершине семяпочки не смыкаются, образуя пыльцевход. В нуцеллусе образуются четыре мегаспоры, из которых полностью развивается одна. Эта мегаспора дает начало зародышевому мешку. В зародышевом мешке в результате последовательных делений образуется 8 ядер, по четыре на двух полюсах зародышевого мешка. Затем по одной клетке от каждого полюса передвигаются к центру и там сливаются, образуя диплоидное центральное ядро зародышевого мешка. Одна из трех клеток, расположенных ближе к пыльцевходу, является яйцеклеткой.

Цветы, содержащие тычинки и пестики, называются обоеполыми. Цветы, содержащие только тычинки, называются тычиночными или мужскими. Цветы, содержащие только пестики, называются пестичными или женскими. Если раздельнополые цветки развиваются на одной особи, то растение называется однодомным (кукуруза, огурец). Если раздельнополые цветы развиваются на разных экземплярах, то растение называется двудомным (тополь, ива, осина).

Опыление – это перенос пыльцы на рыльце пестика. Различают самоопыление и перекрестное опыление. При самоопылении пыльца попадает на рыльце пестика того же цветка. При перекрестном опылении пыльца попадает на рыльце пестика другого цветка. В природе более распространено перекрестное опыление, так как оно способствует слиянию гамет с несколько различными наследственными задатками, что расширяет приспособительные возможности развивающегося из зиготы нового организма. Цветки иногда имеют приспособления, препятствующие самоопылению. Это неодновременное созревание пыльников и рыльца пестика, разностолбчатость пестиков и т.д. При перекрестном опылении пыльца может переноситься насекомыми, ветром, птицами, водой и т.д. У растений имеются приспособления к определенному типу опыления. Так насекомоопыляемые растения имеют цветы с ярким околоцветником, с сильным запахом, что привлекает насекомых. Если цветы мелкие, то они собраны в соцветия. В этих цветках есть нектарники, вырабатывающие нектар, ради которого большинство насекомых и посещает цветы. Наружная оболочка пыльцы имеет выросты, или бывает клейкой, что способствует ее прикреплению к телу насекомого.

У ветроопыляемых растений приспособлением к опылению является выработка большого количества сухой мелкой пыльцы. Для них характерны качающиеся пыльники, длинные волосистые рыльца пестиков. Мужские цветы нередко собраны в качающиеся соцветия – сережки. Цветы у ветроопыляемых растений невзрачные. Часто цветение этих растений происходит до распускания листьев. К ветроопыляемым растениям относятся: крапива, рожь, береза, ольха, осина, вяз, дуб, лещина и т.д.

Самоопыление, хотя встречается и реже, но в определенных условиях является биологически необходимым, особенно там, где перекрестное опыление почему – либо невозможно (отсутствуют насекомые – опылители, неподходящие погодные условия). Для некоторых растений самоопыление является обычным. Так, среди культурных растений к самоопыляющимся относятся пшеница, ячмень, овес, просо, рис, лен. У других растений самоопыление является как бы запасным. Оно происходит, если не произошло перекрестного опыления.

Оплодотворение и образование семени. После опыления пыльца на рыльце пестика прорастает. Ее содержимое, одетое интиной, выпячивается в виде трубочки. Вегетативное и генеративное ядра переходят в пыльцевую трубку. Ядро генеративной клетки делится на два спермия. Пыльцевая трубка направляется к семязачатку, проникает в него через пыльцевход, врастает в зародышевый мешок, где разрывается, и из нее выходят спермии. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, другой с центральным ядром зародышевого мешка. Происходит двойное оплодотворение. Впервые двойное оплодотворение было описано профессором Киевского университета С.Г. Навашиным в 1898 г. После оплодотворения начинают формироваться семя и плод. Семя формируется из семяпочки. Из покровов семяпочки образуется кожура семени, из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) – зародыш семени, из триплоидной центральной клетки – эндосперм. У некоторых семян питательные вещества эндосперма полностью расходуются развивающимся зародышем. Тогда образуются семена без эндосперма.

Соцветия – это побег или система побегов, несущая цветки. Биологическое значение соцветий состоит в том, что увеличивается вероятность опыления цветов как у насекомоопыляемых, так и у ветроопыляемых растений. Этому же способствует неодновременное распускание цветов в соцветии. В пределах соцветия могут быть листья. Это листья верховой формации – кроющие листья и прицветники. В пазухах кроющих листьев формируются боковые цветки соцветия. Если цветок образуется и на верхушке основной оси соцветия, то соцветие называется закрытым, если верхушечного цветка не образуется – открытым. Соцветия могут быть простыми и сложными. Сложное соцветие сложено из нескольких простых.

Соцветия делят на моноподиальные соцветия и симподиальные. Моноподиальные соцветия длительное время нарастают верхушкой оси, а на ней в восходящем направлении закладываются и зацветают боковые цветки. Моноподиальные соцветия также называют неопределенными, бокоцветными, ботрическими, рацемозными.

К простым моноподиальным соцветиям относятся:

Кисть – на удлиненной оси соцветия поочередно располагаются цветки на цветоножках (черемуха, ландыш).

Колос – на удлиненной оси соцветия поочередно располагаются сидячие цветки (подорожник, любка двулистная).

Початок – на утолщенной оси соцветия поочередно располагаются сидячие цветки (белокрыльник).

Головка – ось соцветия укорочена и нередко несколько утолщена. На ней поочередно располагаются сидячие или на коротких цветоножках цветки (клевер).

Щиток – на оси поочередно на цветоножках располагаются цветки, находящиеся в одной плоскости, что достигается более длинными цветоножками нижних цветов (садовая груша, спирея).

Зонтик – ось соцветия укорочена, узлы очень сближены, цветоножки сидят как бы от одного узла (лук, яблоня).

Корзинка – ось соцветия утолщена и блюдцеобразно расширена. Цветы плотно прилегают друг к другу. Корзинка окружена многолистной оберткой (подсолнечник, одуванчик).

К сложным моноподиальным соцветиям относятся:

Двойная кисть – на общей оси (по типу кисти) располагаются простые кисти (донник).

Сложный колос – на общей оси (по типу колоса) располагаются простые колоски (пшеница, рожь).

Сложный зонтик – от общей укороченной оси отходят простые зонтики (морковь, укроп).

Метелка – от длинной оси отходят многократно ветвящиеся боковые оси. Чем ниже ось, тем больше степень ее ветвления (сирень, виноград).

Метелковидные соцветия встречаются у многих злаков, где ветвление идет по типу метелки, а простыми соцветиями являются колоски (овес, рис, просо).

Симподиальные соцветия характеризуются тем, что ось соцветия сложена из побегов разных порядков. На оси каждого порядка формируется верхушечный цветок. Поэтому симподиальные соцветия еще называются верхоцветными, определенными и цимозными.

К симподиальным соцветиям относятся:

Монохазий – от оси каждого порядка, заканчивающейся цветком, отходит только одна ось следующего порядка. Среди монохазиальных соцветий различают извилины и завитки. Извилина образуется, когда каждая ось следующего порядка отходит в сторону, противоположную предыдущей (ирис). В завитках оси следующих порядков отходят в ту же сторону, что и предыдущие (медуница).

Дихазий – от оси каждого порядка, заканчивающейся цветком, отходят две оси следующего порядка, сформировавшиеся в пазухах супротивных листьев (звездчатка, ясколка).

Плейохазий – от оси, несущей верхушечный цветок, отходят более двух несколько сближенных осей следующего порядка, каждая из которых заканчивается верхушечным цветком (молочай).

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Рассмотрите строение цветка любого цветущего растения, зарисуйте, обозначьте его части. По форме околоцветника определите тип цветка: актиноморфный или зигоморфный.

2. Приведите примеры обоеполых и однополых цветков, однодомных и двудомных растений своей местности.

3. Нарисуйте схему строения пыльцы и семязачатка. Объясните процесс двойного оплодотворения.

4. Подготовьте доклад о приспособлениях, которые выработались у растений к опылению насекомыми, ветром.

5. Рассмотрите строение соцветия любого цветущего растения. Выделите оси, по строению оси определите тип соцветия.

6. Из чего формируется семя и его части?

7. Рассмотрите строение соцветий ландыша, подорожника, клевера, ромашки, ячменя, сирени, герани. Как называются соцветия этих растений?

8. Объясните, в чем различие моноподиальных и симподиальных соцветий? Приведите примеры растений.

Тема 5. Плод и семя

Плод – орган покрытосеменных растений, возникший из цветка и служащий для защиты и распространения семян. Чаще всего плод образуется из гинецея, но в образовании плода могут принимать участие и другие части цветка и даже соцветия.

Типичный плод состоит из семян и околоплодника. В околоплоднике принято выделять три части – наружную, срединную и внутреннюю. Но не во всех плодах эти три части хорошо различаются. Наиболее четко они видны в плодах типа костянки (вишня, слива), у других, например, у ореха их выделить невозможно.

Разнообразие плодов велико. Плоды отличаются друг от друга главным образом строением околоплодника, способом вскрывания и особенностями распространения. На основании этих признаков их делят:

1. Плоды сухие, многосемянные, вскрывающиеся.

2. Плоды сухие, односемянные, невскрывающиеся.

3. Плоды сочные, одно- и многосемянные, невскрывающиеся.

К сухим многосемянным вскрывающимся плодам относятся:

Листовка – формируется из пестика, образованного одним плодолистиком. Вскрывается с одной стороны. Если в цветке один пестик, плод называется однолистовкой, если много пестиков, то образуется многолистовка. Листовка наиболее примитивный плод. Встречается у многих растений семейства лютиковых (калужница болотная, купальница европейская и купальница азиатская, водосбор).

Боб – многосемянной одногнездный плод, образован одним плодолистиком. Вскрывается двумя створками. Встречается у растений семейства мимозных, бобовых (горох, боб, люпин).

Коробочка – многосемянной одно–, двух- и многогнездный плод. Коробочки разнообразны по форме и характеру вскрывания (мак, колокольчик, тюльпан).

Стручок – плод образован пестиком, состоящим из двух сросшихся плодолистиков. Полость плода разделена перегородкой на два гнезда.

Семена прикреплены к перегородке. Вскрывается двумя створками (капуста, редис, горчица).

Стручочек – короткий стручок. Длина меньше ширины в четыре раза (ярутка, пастушья сумка).

Среди сухих односемянных невскрывающихся плодов различают:

Орех – плод с деревянистым околоплодником, образуется из пестика, сложенного несколькими плодолистиками (лещина). Плод дуба отличается от ореха неодревесневающим околоплодником. Его относят к ореховидным плодам или же выделяют в особый вид плода – желудь.

Орешек - образуется из пестика, состоящего из одного плодолистика. Околоплодник сухой. Одноорешек встречается у рогоза. Роголистника. Если пестиков в цветке несколько, то возникает многоорешек (люпин, лапчатка, лютик).

Семянка – имеет кожистый, плотный околоплодник. Часто имеет различные придатки для распространения. Образуется из пестика, состоящего из двух, или нескольких плодолистиков (подсолнечник, одуванчик).

Зерновка – плод с тонким пленчатым околоплодником, который очень плотно прижат к кожуре семени и неотделим от нее. Встречается у растений семейства злаковых (рожь, пшеница).

К сочным одно- и многосемянным плодам относятся:

Костянка – в околоплоднике четко различаются наружный пленчатый слой, срединный – сочный, внутренний – деревянистый (косточка). Из цветков, имеющих один пестик, формируется однокостянка (слива, вишня). Из цветков, имеющих много пестиков, – многокостянка (малина, костяника). Выделяют еще сухие костянки. В околоплоднике таких плодов четко различаются три части, но срединный слой к моменту созревания плода становится сухим (кокосовая пальма, грецкий орех).

Ягода – многосемянной плод с пленчатым наружным слоем, сочным срединным слоем и пленчатым внутренним слоем. Семена погружены в сочную мякоть плода (смородина, крыжовник, томат).

Яблоко – многосемянной, многогнездный плод. Наружный слой околоплодника кожистый, срединный – сочный, внутренний хрящеватый. Характерен для подсемейства яблоневых семейства розоцветных (яблоня, груша, айва).

Тыквина – плод многосемянной. Наружный слой околоплодника твердый, иногда деревянистый. Срединный и внутренний слой сочные. Характерен для семейства тыквенных (огурец, тыква, арбуз).

Померанец – многосемянной, многогнездный плод. Наружный слой околоплодника плотный, кожистый, с большим количеством эфирных железок. Срединный слой белый, губчатый. Внутренний слой пленчатый с многочисленными сочными мешочками (апельсин, лимон).

Плод земляники – специализированный многоорешек, у которого на разросшемся ярком сочном цветоложе размещаются мелкие плодики – орешки.

Семя – это высокоспециализированный орган воспроизведения, размножения и расселения растений. В типичном случае семя состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Формируется семя из семязачатка (семяпочки). Зародыш семени имеет зародышевый корешок и зародышевый побег. Зародышевый побег состоит из зародышевого стебля и семядолей, которых у двудольных растений две, а у однодольных – одна. На верхушке зародышевого стебля находится точка роста побега. Если она прикрыта зачатками листьев, то образуется зародышевая почка. Такое строение зародыша имеют семена большинства растений. Однако у некоторых растений зародыш может быть более дифференцирован (арахис, некоторые злаки), а иногда совсем не расчленен, а представлен лишь группой клеток предзародыша (водосбор, ландыш, орхидеи, грушанки).

Эндосперм – это ткань, богатая запасными веществами. В нем откладываются жиры, углеводы, белки. В природе преобладают маслянистые семена (конопля, лен, подсолнечник). Много семян с мучнистым эндоспермом, когда запасается крахмал (пшеница, овес, каштан). Реже в эндосперме откладываются белки (семена бобовых – горох, бобы, соя). Иногда питательные вещества откладываются в перисперме – в ткани, возникающей из нуцеллуса семязачатка. В семенах, не имеющих эндосперма и перисперма, запасы питательных веществ накапливаются в семядолях – первых зародышевых листьях. Сверху семя покрыто семенной кожурой, которая защищает зародыш от высыхания, механического повреждения, проникновения микроорганизмов. На семенной оболочке могут быть различные образования, способствующие распространению семян (волоски у ивы, тополя, клейкие вещества у кислицы и т. д.). У некоторых растений кожура семени плотная, что препятствует проникновению воды и кислорода. Вследствие этого семена прорастают порциями по мере разрушения кожуры семени. Это способствует сохранению вида.

В зависимости от структуры и дифференциации зародыша, от наличия или отсутствия специальных запасающих тканей различают несколько типов семян. Среди семян с хорошо развитым зародышем различают:

1. Семена с эндоспермом. Семя имеет семенную кожуру, эндосперм и зародыш. Из двудольных растений такой тип семян имеют клещевина, морковь, гречиха, из однодольных – лук, ирис, пшеница.

2. Семена без эндосперма и перисперма. Семя имеет семенную кожуру и зародыш. Такие семена из двудольных встречаются у гороха, фасоли, тыквы, из однодольных – у стрелолиста, частухи, рогоза.

3. Семена с эндоспермом и периспермом. Семя имеет семенную кожуру, эндосперм, перисперм и зародыш. Примером двудольного растения с таким семенем является черный перец, однодольного – имбирь.

4. Семена с периспермом. Семя имеет семенную кожуру, перисперм и зародыш. Из двудольных растений такие семена имеет свекла, гвоздика. Из однодольных растений – канна.

Другая группа семян имеет недоразвитый и редуцированный зародыш. Среди них можно выделить семена с эндоспермом, у которых имеется семенная кожура, эндосперм и предзародыш. Из двудольных растений такой тип семян имеют водосбор, частяк, хохлатка, из однодольных растений - ландыш, майник. Кроме того, к этой группе относятся очень мелкие семена, которые состоят из семенной кожуры и предзародыша. Такие семена встречаются у многих растений– паразитов (заразиха, повилика), у орхидей и т. д.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Объясните, какие части цветка формируют плод?

2. На какие группы делятся плоды? Составьте классификацию плодов в виде таблицы.

3. Рассмотрите строение плодов фасоли, дуба, овса, абрикоса, черники, рябины, огурца, груши. Как называются плоды этих растений?

4. Рассмотрите и зарисуйте строение семени гороха, пшеницы. Обозначьте части семени. Объясните, в чем различия семян однодольных и двудольных растений.

5. Назовите наиболее часто встречающиеся типы семян.

6. Подготовьте, используя материал литературных источников, сообщение на тему: «Распространение плодов и семян у различных растений»

7. На какие группы делятся семена? Составьте классификацию семян в виде таблицы.

8. Сравните биологическое значение и преимущество плодов и семян по сравнению со спорой.

Тема 6. Систематика покрытосеменных растений

Покрытосеменные, или Цветковые растения – отдел высших растений, появившийся во второй половине мезозоя и быстро занявший в растительном покрове Земли господствующее положение. Цветок развивается из почки как укороченный побег, несущий репродуктивную функцию. Типичный цветок состоит из гинецея, андроцея, околоцветника и цветоложа. Существенным отличием цветковых растений является процесс двойного оплодотворения, в результате которого образуется не только зародыш, но и эндосперм. Известно, что эндосперм голосеменных возникает из женского гаметофита и образуется до оплодотворения, эндосперм голосеменных является гаплоидным. Эндосперм цветковых растений возникает в результате оплодотворения и является триплоидным, он носитель не только материнской, но и отцовской наследственности. Поэтому двойное оплодотворение увеличивает экологическую плостичновть и жизненность потомства.

Отдел покрытосеменных растений объединяет два класса: Двудольные и Однодольные растения, которые различаются по совокупности признаков (таблица).

Класс Двудольные подразделяется на семь подклассов: Магнолиидные, он включает 8 порядков, Ранункулидные, включает 3 порядка, Гамамелидидные, включает 8 порядков, Кариофиллидные, включает 3 порядка, Диллениидные, включает 14 порядков, Розидные, включает 20 порядков, Астеридные, включает 7 порядков.

Признаки двудольных и однодольных растений

Двудольные	Однодольные
Главный корень развит, стержневой	Главный корень не развивается, корни мочковатые
Проводящие пучки на срезе стебля расположены кольцом	Проводящие пучки рассеяны по всему срезу
Проводящие пучки открытые, с камбием, развиты вторичные ткани	Проводящие пучки закрытые, без камбия, ткани только первичные
Листья черешковые, простые и сложные, различной формы	Листья не расчлененные на черешок и пластинку, простые, цельнокрайние
Жилкование листа сетчатое	Жилкование листа параллельное, или дуговидное
Цветок пятичленный, реже четырехчленный	Цветок почти всегда трехчленный
Зародыш с двумя семядолями	Зародыш с одной семядолей
Растения древесные, кустарниковые, или травянистые	Преимущественно травянистые растения

Характеристика семейства Лютиковых – многолетние, редко однолетние травы, иногда полукустарники, или древесные лианы. Листья большей частью очередные, часто многораздельные или рассеченные. Околоцветник обычно простой, лепестковидный. Цветки актиноморфные или зигоморфные. Опыление насекомыми, редко птицами, иногда ветром или самоопыление. Плод многолистовка или многоорешек. Почти у всех видов образуются подземные корневища, или столоны. Многие лютиковые- ранневесенние растения, например ветреница, печеночница. Встречаются повсеместно, но преобладают в умеренном и холодном поясах Северного полушария. Растут по сырым и избыточно влажным местам. В России около 35 родов. К лютиковым относятся: лютик, живокость, аконит, купальница, ветреница, адонис, водосбор, морозник и другие. Среди семейства лютиковых есть ядовитые, лекарственные и декоративные растения.

Характеристика семейства Розоцветных - деревья, кустарники, травы. Цветки обычно правильные, т.е. актиноморфные, пятичленные, с выраженной цветочной трубкой - гипантием. Цветки одиночные или в разнообразных соцветиях, обоеполые или однополые, иногда полигамные. Андроцей многочленный, разнообразное положение завязи: верхнее и нижнее. Плоды тоже разнообразные: сочные и сухие, многосемянные и односемянные. Среди плодов листовка, многолистовка, коробочка, многоорешек, костянка, многокостянка, яблоко. Цветки опыляются насекомыми, реже ветроопыляемые. В семействе много пищевых плодовых растений: яблоня, груша, вишня, черешня, персик, миндаль. Имеются ягодные растения: малина, ежевика, земляника, клубника. Декоративные розоцветные: роза, спирея, боярышник. Выделяются лекарственные растения: шиповник, лавровишня, кровохлебка, калган.

Характеристика семейства Бобовых – преимущественно травы. Листья, как правило, очередные, обычно сложные: перистые, пальчатые или тройчатые, чаще с прилистниками. Цветки обычно обоеполые, неправильные, в соцветиях. Венчик состоит из крупного верхнего лепестка (парус), двух боковых лепестков (весла) и двух передних лепестков образующих лодочку. Опыление главным образом пчелами и бабочками. Плод – боб. Семена с прямым крупным зародышем, без эндосперма. На корнях имеются клубеньки с клубеньковыми бактериями, фиксирующими азот из воздуха. Семена богаты белком. В семействе бобовых есть пищевые растения: горох, фасоль, соя, бобы, чечевица, нут, арахис. Есть кормовые травы: клевер, люцерна, вика, люпин, эспарцет, чина, донник. Есть лекарственные растения: солодка, софора, термопсис. Имеются медоносные, красильные и ядовитые растения.

Характеристика семейства Зонтичных – преимущественно одно- и многолетние травы, реже кустарники. Листья обычно простые, очередные, сильно рассеченные. Цветки мелкие в сложных, иногда простых зонтиках. При основании зонтиков развивается обертка. Цветки обоеполые, правильные. Плод – вислоплодник, состоящий из двух полуплодиков, висящих на колонке. Во всех органах эфиромасляные ходы. В семействе есть овощные растения: пастернак, морковь, сельдерей, петрушка, укроп. Имеются эфирномасличные: кориандр, тмин, анис. Лекарственные зонтичные – володушка, укроп. Некоторые зонтичные сильно ядовитые: вех, болиголов, борщевик.

Характеристика семейства Крестоцветных - травы, редко полукустарники или кустарнички. Листья очередные, без прилистников, обычно опушенные простыми или ветвистыми волосками. Цветки обоеполые, в кистях. Чашелистиков и лепестков по 4, расположенных крест–накрест, чашелистики при основании иногда мешковидные. Плод стручок или стручочек, с ложной перегородкой. Крестоцветные - перекрестноопыляемые энтомофильные растения, возможно и самоопыление. Среди крестоцветных овощные: капуста, редька, редис. Имеются масличные: рапс, рыжик. Пряные крестоцветные: горчица, хрен. Также можно привести примеры лекарственных, кормовых, медоносных, красильных, декоративных растений.

Характеристика семейства Пасленовых - травы, полукустарники или кустарники, реже небольшие деревья. В умеренных широтах растут преимущественно травянистые формы. Часто содержат алкалоиды. Цветки у пасленовых правильные и в наибольшей степени сохранили свой пятичленный тип. В большинстве случаев в середине почти плоского широко открытого цветка располагаются конусообразно сложенные тычинки. Венчик состоит из пяти сросшихся лепестков. Плоды - ягода у картофеля, коробочка у табака – махорки. Среди пасленовых есть культурные растения: картофель, томаты, баклажан, стручковый перец, табак. Имеются ядовитые и лекарственные растения: красавка, белена, дурман. Декоративные растения: петуния.

Характеристика семейства Сложноцветных - травы, реже полукустарники, кустарники, древовидные формы и деревья. Соцветие - корзинка, содержащая от одного до 1 тыс. и более (подсолнечник) цветков, характерны млечники или схизогенные смоляные ходы. Большинство видов – насекомоопыляемые. Среди сложноцветных есть масличные культуры: подсолнечник, сафлор. Овощные культуры: салат, артишок. Имеются лекарственные растения: полынь, пижма, ромашка, календула. Декоративные растения: астры, георгины, хризантемы. Сорные растения: амброзия, осот, чертополох.

Класс Однодольные подразделяется на три подкласса: Лилиидные, Алисматидные, Арецидные.

Характеристика семейства Лилейных - Лилейные главным образом многолетние растения с подземными органами в виде луковиц или корневищ. В умеренных широтах лилейные - травянистые растения, в тропических странах среди лилейных есть древесные растения: драцена, алоэ. Многие лилейные распространены в степях или полупустынях, являясь ландшафтными растениями. Листья лилейных, то довольно широкие, то узкие линейные, расположены по спирали. Цветки лилейных большей частью крупные, с лепестковидными листочками околоцветника, поэтому многие лилейные являются распространенными декоративными растениями.

Характеристика семейства Злаковых – одно-, дву– и многолетние травы, реже древовидные растения: бамбуки. Цилиндрические стебли – соломины разделены вздутыми узлами на обычно полые междоузлия. Листья с большей частью открытыми, реже замкнутыми влагалищами и линейными или ланцетными пластинками, в месте перехода влагалища в пластинку обычно есть язычок. Цветки мелкие, обоеполые, редко однополые в элементарных соцветиях – колосках, которые образуют сложные соцветия, – метелки, колосья, кисти. В колоске от 1 до 30 цветков, расположенных на оси колоска двумя рядами в пазухах прицветников – нижних цветковых чешуй. Верхняя цветковая чешуя большей частью двукилевая, обычно имеется при каждом цветке. У основания цветка расположены 2, реже 3 бесцветные чешуйки. Тычинок обычно 3, реже 1, 2, или 6, бывает до 120: у бамбука. Плод – зерновка. Семя с прямым зародышем и обильным эндоспермом. Пищевые растения: пшеница, рис, кукуруза, рожь, ячмень, овес, просо, сахарный тростник. Кормовые растения - мятлик, тимофеевка, овсяница, ежа, костер.