Текст книги ""
Текущая страница: 3 (всего у книги 11 страниц) [доступный отрывок для чтения: 8 страниц]
§ 9. Строение стебля
1. Что называют побегом?
2. Какие функции выполняют механическая, проводящая, покровная ткани?
3. Какие стебли имеют известные вам растения?
4. Чем различаются стебли деревьев, кустарников, трав?
Стебель – осевая часть побега растения. Он проводит питательные вещества и выносит листья к свету. В стебле могут откладываться запасные питательные вещества. На нём развиваются листья, цветки, плоды с семенами.
Разнообразие стеблей. Различают два основных типа стеблей: травянистые и деревянистые.
Травянистые стебли существуют обычно один сезон. Это нежные гибкие стебли трав и молодые побеги древесных пород. Деревянистые стебли приобретают твёрдость благодаря отложению в оболочке их клеток особого вещества – лигнина. Одревеснение происходит у стеблей деревьев и кустарников начиная со второй половины лета первого года их жизни.
Рис. 35. Разнообразие стеблей
Травянистые растения лучше приспособлены к меняющимся условиям среды, их формы очень разнообразны. Они растут в воде и в очень засушливых местах, в жарких тропиках и в районах вечной мерзлоты.
По направлению роста стебли делят на прямостоячие, вьющиеся, лазающие, ползучие (рис. 35).
У большинства растений стебли прямостоячие, они растут вертикально вверх. Прямостоячие стебли имеют хорошо развитую механическую ткань. Они могут быть одревесневшими (берёза, яблоня) или травянистыми (подсолнечник, кукуруза).
Вьющиеся стебли, поднимаясь вверх, обвивают опору (вьюнок полевой, фасоль, хмель).
Лазающие стебли поднимаются вверх, цепляясь за опору усиками (виноград, горох) или придаточными корнями, отрастающими от стебля (плющ).
Ползучие стебли стелются по земле и могут укореняться в узлах (земляника, лапчатка).
Внутреннее строение стебля. На поперечном срезе ветви или спила дерева легко различить следующие участки: кору, камбий, древесину и сердцевину (рис. 36).
Молодые (однолетние) стебли снаружи покрыты кожицей, которая затем замещается пробкой, состоящей из мёртвых клеток, заполненных воздухом (рис. 37). Кожица и пробка – покровные ткани. Они защищают расположенные глубже клетки стебля от излишнего испарения, различных повреждений, от проникновения внутрь атмосферной пыли с микроорганизмами, вызывающими заболевания растения.
В кожице стебля, как и в кожице листа, имеются устьица, через которые происходит газообмен. В пробке развиваются чечевички – маленькие бугорки с отверстиями, хороню заметные снаружи, особенно у бузины, дуба и черёмухи (см. рис. 37). Чечевички образованы крупными клетками основной ткани с большими межклетниками. Через них осуществляется газообмен.
Рис. 36. Слои на стволе спиленного дерева
Рис. 37. Поперечный срез ветви под микроскопом
У некоторых деревьев образуются толстые слои пробки. Очень мощная пробка развивается на стволе пробкового дуба. Её используют для разных хозяйственных нужд.
Под кожицей и пробкой находятся клетки коры, которые могут содержать хлорофилл, – это основная ткань. Внутренний слой коры называют лубом. В его состав входят ситовидные трубки и клетки-спутницы, толстостенные лубяные волокна, а также группы клеток основной ткани.
Ситовидные трубки – это вертикальный ряд вытянутых живых клеток, у которых поперечные стенки пронизаны отверстиями (как у сита), ядра в этих клетках разрушились, а цитоплазма прилегает к оболочке. Это проводящая ткань луба, по которой перемещаются растворы органических веществ. Жизнедеятельность ситовидных трубок обеспечивают клетки-спутницы.
Лубяные волокна – вытянутые клетки с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками – представляют механическую ткань стебля. В стеблях льна, липы и некоторых других растений лубяные волокна развиты особенно хорошо и очень прочны. Из лубяных волокон льна изготавливают льняное полотно, а из лубяных волокон липы – мочало и рогожу.
Плотный, самый широкий слой, лежащий глубже, – это древесина – основная часть стебля. Она образована клетками разной формы и величины: сосудами проводящей ткани, древесинными волокнами механической ткани и клетками основной ткани.
Все слои клеток древесины, образовавшиеся весной, летом и осенью, составляют годичное кольцо прироста. Мелкие осенние клетки отличаются от крупных весенних клеток древесины следующего года, находящихся рядом с ними. Поэтому граница между соседними годичными кольцами на поперечном срезе древесины у многих деревьев хорошо заметна. Подсчитав с помощью лупы число годичных колец, можно определить возраст спиленного дерева или срезанной ветки.
По толщине годичных колец можно узнать, в каких условиях росло дерево в разные годы жизни. Узкие годичные кольца свидетельствуют о недостатке влаги, о затенении дерева и о его плохом питании (рис. 38).
Между корой и древесиной залегает камбий. Он состоит из узких длинных клеток образовательной ткани с тонкими оболочками. Невооружённым глазом его обнаружить нельзя, но можно почувствовать, содрав часть коры с поверхности древесины и проведя пальцами по обнажившемуся месту. Клетки камбия при этом разрываются, и их содержимое вытекает, увлажняя древесину.
Рис. 38. Влияние условий жизни на рост дерева в толщину
Весной и летом камбий энергично делится, и в результате в сторону коры откладываются новые клетки луба, а в сторону древесины – новые клетки древесины. Так происходит рост стебля в толщину. При делении камбия клеток древесины образуется значительно больше, чем луба. Осенью деление клеток замедляется, а зимой прекращается полностью.
В центре стебля находится более рыхлый слой – сердцевина, в которой откладываются запасы питательных веществ. Она хорошо заметна, например, у осины, бузины и некоторых других растений. У берёзы и дуба сердцевина очень плотная, и границу с древесиной рассмотреть трудно. Она состоит из крупных клеток основной ткани с тонкими оболочками. У некоторых растений между клетками находятся большие межклеточные пространства. Такая сердцевина очень рыхлая.
От сердцевины в радиальном направлении через древесину и луб проходят сердцевинные лучи. Они состоят из клеток основной ткани и выполняют запасающую и проводящую функции.
Внутреннее строение ветки дерева
1. Рассмотрите ветку, найдите на ней чечевички (бугорки с отверстиями). Какую роль в жизни дерева они играют?
2. Приготовьте поперечный и продольный срезы ветки. С помощью лупы рассмотрите слои стебля на срезах. Используя учебник, определите название каждого слоя.
3. Иглой отделите кору, попробуйте её изогнуть, сломать, растянуть. Прочитайте в учебнике, как называется наружный слой коры. Что такое луб? Где он расположен и каково его значение для растения?
4. На продольном срезе рассмотрите кору, древесину, сердцевину. Испытайте каждый слой на прочность.
5. Отделите кору от древесины, проведите пальцем по древесине. Что вы ощущаете? Прочитайте в учебнике об этом слое и его значении.
6. Зарисуйте поперечный и продольный срезы ветки и подпишите названия каждой части стебля.
7. На спиле древесного стебля найдите древесину, подсчитайте с помощью лупы число годичных колец и определите возраст дерева.
8. Рассмотрите годичные кольца. Одинаковы ли они по толщине? Объясните, чем отличается древесина, образовавшаяся весной, от древесины более позднего времени года.
9. Установите, какие слои древесины старше по возрасту – лежащие ближе к середине или к коре. Объясните, почему вы так считаете.
Строение стебля травянистых растений отличается от строения стебля древесных пород. У травянистых растений клетки не одревесневают, а механические ткани развиты слабо. В стеблях трав хорошо развиты клетки основной ткани.
В стеблях двудольных есть образовательная ткань камбий, а стебли однодольных растений не имеют камбия, поэтому они почти не растут в толщину (рис. 39).
Рис. 39. Строение стеблей однодольных (А) и двудольных (Б) растений
ТРАВЯНИСТЫЙ И ДЕРЕВЯНИСТЫЙ СТЕБЛИ. ПРЯМОСТОЯЧИЙ, ВЬЮЩИЙСЯ, ЛАЗАЮЩИЙ И ПОЛЗУЧИЙ СТЕБЛИ. ЧЕЧЕВИЧКИ. ПРОБКА. КОРА. ЛУБ. СИТОВИДНЫЕ ТРУБКИ. ЛУБЯНЫЕ ВОЛОКНА. КАМБИЙ. ДРЕВЕСИНА. СЕРДЦЕВИНА. СЕРДЦЕВИННЫЕ ЛУЧИ
Вопросы
1. Каково внутреннее строение стебля дерева или кустарника?
2. Какое значение имеют кожица и пробка?
3. Где расположен луб и из каких клеток он состоит?
4. Что такое камбий? Где он расположен?
5. Какие слои видны на поперечном срезе стебля при рассматривании невооружённым глазом и с помощью микроскопа?
6. Что такое годичные кольца? Как они образуются?
Подумайте
Что можно определить по годичным кольцам? Почему у многих тропических растений годичных колец не видно?
Задания
1. Рассмотрите чечевички на ветвях бузины, черёмухи, дуба и других деревьев и кустарников.
2. Определите возраст какого-либо спиленного дерева по годичным кольцам. Сделайте рисунок спила. Укажите на рисунке сторону которая у дерева была обращена к северу.
3. Возьмите ветки яблони, багульника (рододендрона сибирского), вишни и поставьте их в сосуд с водой в тёплом светлом помещении. Подливайте в сосуд свежую воду. Через полторы-две недели на ветках распустятся цветки. Используйте их при изучении строения цветка.
Знаете ли вы, что…
У большинства деревьев на смену гладкой пробке приходит трещиноватая корка. Она состоит из чередующихся слоёв пробки и других отмерших тканей коры.
У плодовых деревьев корка обычно образуется на 6–8-м году жизни, у липы – на 10–12-м, у дуба – на 25–30-м. У некоторых деревьев (платана, эвкалипта) корка вообще не образуется.
Карликовые деревца можжевельника в тундре имеют ствол толщиной всего 8 см, американские секвойи достигают 10 м в поперечнике у основания ствола, а наши дубы – свыше 1 м.
По годичным кольцам удалось установить, что наиболее долговечными деревьями можно считать баобаб и драцену. В Африке найдены экземпляры этих деревьев, возраст которых около 6 тыс. лет.
В нашей стране наиболее долговечны кипарисы (3 тыс. лет), дубы, каштаны, кедры (2 тыс. лет), ель (1,6 тыс. лет), липа (1 тыс. лет).
§ 10. Видоизменения побегов
1. Какие видоизменения корней вы знаете? Какие функции они выполняют?
2. Какие видоизменения листьев вам известны? Какова их функция?
3. Каковы основные функции стебля?
4. Что называют побегом?
Наряду с типичными побегами у растений часто развиваются видоизменённые побеги, выполняющие другие функции.
Своеобразные подземные кладовые имеют некоторые многолетние травянистые растения. Надземные части этих растений ежегодно к осени отмирают. В почве остаются корни и видоизменённые подземные побеги – корневища, клубни и луковицы. Вот в них-то и откладываются на зиму запасы органических веществ.
Корневище есть у многих растений, например у крапивы, пырея, ириса, ландыша, комнатного растения аспидистры (рис. 40). Внешне корневище напоминает корень, но у него, как у наземного побега, имеются верхушечная и пазушные почки, а также плёнчатые чешуйки – видоизменённые листья. От корневища отрастают придаточные корни, а из верхушечной или пазушной почки весной развиваются молодые надземные побеги. Они используют питательные вещества, отложенные в корневище осенью. Если кусочек корневища с почкой и придаточными корнями посадить в почву, разовьётся новое, самостоятельно существующее растение. Некоторые многолетние декоративные растения размножаются делением корневища на части.
Рис. 40. Корневища пырея (А) и ириса (Б)
Клубни встречаются, например, у картофеля, хохлатки, кормового растения топинамбура (земляной груши). Подземные побеги, на которых они развиваются, отрастают от оснований надземных стеблей. Эти побеги называют столонами. Клубни – это верхушечные утолщения столонов.
На поверхности клубня в углублениях находится по 2–3 почки, называемые глазками. Глазков больше на той стороне клубня, которую называют верхушкой. Противоположной стороной – основанием – клубень соединён со столоном (рис. 41).
Самостоятельно изучите строение клубня более подробно.
Рис. 41. Образование клубней у картофеля
Строение клубня
1. Рассмотрите клубень картофеля. Найдите основание и верхушку.
2. Рассмотрите глазки. Каково их расположение на клубне? Рассмотрите почки в глазке, пользуясь лупой.
3. Сделайте тонкий поперечный срез клубня. Рассмотрите его на свет. Сравните поперечный срез клубня с поперечным срезом стебля (рис. 42).
4. Зарисуйте поперечный срез клубня.
5. Капните на срез клубня йодом. Объясните, что произошло.
6. Докажите, что клубень – это видоизменённый подземный побег.
Рис. 42. Клубень – видоизменённый побег
Из листьев картофеля через стебли в столоны постоянно оттекают органические вещества и в виде крахмала откладываются в верхушках. Верхушки столонов растут, утолщаются и к осени превращаются в крупные клубни.
Луковицы образуют многолетние растения – лук репчатый, лилия, тюльпан, нарцисс, дикорастущий гусиный лук.
В нижней части луковицы репчатого лука расположен почти плоский стебель – донце. На донце имеются видоизменённые листья – чешуи. Наружные чешуи сухие и кожистые, а внутренние – мясистые и сочные. В них находятся запасы воды с растворёнными в ней сахаром и другими веществами. Наличие на донце почек, расположенных в пазухах чешуй (рис. 43), подтверждает, что луковица – это видоизменённый побег.
Изучите самостоятельно строение луковицы, выполнив лабораторную работу.
Строение луковицы
1. Рассмотрите внешнее строение луковицы. Какое значение имеют сухие чешуи?
2. Разрежьте луковицу вдоль. Зарисуйте продольный разрез луковицы, обозначьте чешуи, донце, почки, придаточные корни.
3. Докажите, что луковица – это видоизменённый подземный побег.
Рис. 43. Луковица репчатого лука
Рис. 44. Видоизменённые побеги
Если луковицу посадить в землю, на нижней стороне донца формируется мочковатая корневая система. Иногда из почек развиваются молодые луковички, называемые детками. Из каждой луковички-детки может вырасти самостоятельное растение.
Надземными видоизменениями побега являются колючки дикой яблони, груши, боярышника, защищающие растения от поедания животными. Усики винограда, огурца, тыквы, дыни, усы земляники – тоже видоизменённые побеги. Ещё один пример надземного видоизменённого побега – это утолщение междоузлий стебля капусты кольраби (рис. 44).
ВИДОИЗМЕНЁННЫЙ ПОБЕГ. КОРНЕВИЩЕ. КЛУБЕНЬ. ЛУКОВИЦА
Вопросы
1. Какие видоизменённые подземные побеги вы знаете? Назовите растения, имеющие корневище, клубень, луковицу.
2. Как развивается клубень картофеля?
4. Какое строение имеет луковица?
5. Как доказать, что корневище и луковица – это видоизменённые побеги?
6. Какие надземные видоизменения побега вы знаете?
Подумайте
По каким признакам можно отличить клубни от корнеплода, корневище от корня?
Задания
1. Поместите луковицу репчатого лука в банку с узким горлышком так, чтобы она не проваливалась, а только касалась донцем воды, налитой в банку. Наблюдайте за развитием у луковицы придаточных корней и зелёных листьев. Почему она растёт, хотя находится не в почве?
2. С наступлением тёплой весенней погоды наблюдайте за цветением луковичных и корневищных растений. Определите названия этих растений. Отметьте начало и окончание цветения, а также укажите, что характерно для этих растений в данный период года.
Знаете ли вы, что…
Гладиолус имеет особый видоизменённый побег – клубнелуковицу. Внешне она похожа на луковицу, но все листовые чешуи у неё сухие, и запасные продукты откладываются в стеблевой части.
§ 11. Цветок
1. Какое строение имеет цветочная (генеративная) почка?
2. Что называют побегом?
Цветок – видоизменённый укороченный побег, служащий для семенного размножения. Цветком обычно оканчивается главный или боковой побег. Как и всякий побег, цветок развивается из почки. Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой и цветоложем, а чашечка, венчик, тычинки и пестики образованы видоизменёнными листьями.
Как бы ни было велико разнообразие цветков окружающих нас растений, в их строении можно обнаружить сходство. Рассмотрим, например, цветок яблони.
Строение цветка яблони (рис. 45). В центре цветка хорошо заметен пестик. Он окружён многочисленными тычинками. Пестик и тычинки – главные части цветка. Вокруг тычинок и пестика расположен околоцветник. У яблони околоцветник состоит из листочков двух типов. Внутренние листочки – это лепестки, составляющие венчик. Наружные листочки – чашелистики – образуют чашечку.
Венчик цветка яблони состоит из белых или бело-розовых несросшихся лепестков. У других растений (душистый табак, яснотка, паслён чёрный, примула) лепестки срастаются в нижней части в трубку. Поэтому различают венчики свободнолепестные и сростнолепестные.
Чашечка цветка яблони состоит из пяти сросшихся у основания зелёных листочков. У некоторых растений, например у гвоздики, чашелистики нижними частями срастаются в трубку. У других, например у герани, чашелистики не срастаются.
Рис. 45. Строение цветка яблони
Рис. 46. Строение цветка с двойным (А) и простым (Б) околоцветником
Тоненький стебелёк, на котором у большинства растений сидит цветок, называют цветоножкой, а её верхнюю, расширенную часть, которая может принимать различную форму, – цветоложем.
Околоцветник двойной и простой (рис. 46). У яблони околоцветник состоит из чашечки и венчика. Такой околоцветник называют двойным. Кроме яблони, его имеют вишня, капуста, роза и многие другие растения.
У некоторых растений, главным образом у однодольных (лилия, амариллис, тюльпан), все листочки околоцветника более или менее одинаковы. Такой околоцветник называют простым. У одних растений листочки простого околоцветника крупные и яркие, например у тюльпана или орхидеи, а у других, например у ситника, невзрачные.
Цветки ивы, ясеня вообще не имеют околоцветника. Их называют голыми.
Цветки правильные и неправильные. Листочки околоцветника (простого и двойного) могут располагаться так, что через него можно провести несколько плоскостей симметрии (яблоня, вишня, капуста и др.). Такие цветки называют правильными. Цветки, через которые можно провести только одну плоскость симметрии (горох, шалфей), называют неправильными.
Строение тычинки и пестика (рис. 47). У яблони каждая тычинка имеет пыльник, внутри которого созревает пыльца.
Рис. 47. Строение тычинки и пестика
Рис. 48. Кукуруза – однодомное растение
Рис. 49. Ива – двудомное растение
Пыльник расположен на тычиночной нити. Пестик имеет рыльце, столбики и завязь. У яблони пестик образован пятью сросшимися между собой в основании столбиками. В верхней части они свободные, и каждый несёт по одному рыльцу. Завязь пятигнёздная. В гнёздах находятся семязачатки, из которых после цветения развиваются семена.
Цветки обоеполые и раздельнополые. Большинство растений имеет цветки, в которых есть как тычинки, так и пестики. Это обоеполые цветки. Но у некоторых растений (огурец, кукуруза) одни цветки имеют только пестики – пестичные цветки, а другие – только тычинки – тычиночные цветки. Такие цветки называют раздельнополыми.
Формула цветка. При составлении формулы цветка простой околоцветник обозначается буквой О, чашелистики – буквой Ч, лепестки – Л, тычинки – Т, пестик – П. Число чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков показывают цифрами, а если их больше двенадцати, то значком ∞. Если какие-либо части цветка срослись, то соответствующие цифры пишут в скобках.
Правильный цветок изображают звёздочкой *, неправильный – стрелкой , однополые мужские (тычиночные) цветки – знаком , женские (пестичные) – . Например, формула тычиночного цветка огурца *Ч (5) Л (5) Т (2)+ (2)+1 П 0 ; формула пестичного цветка огурца *Ч (5) Л (5) Т 0 П (3) .
Растения однодомные и двудомные. Такие растения, как огурцы и кукуруза, называют однодомными (рис. 48), так как пестичные и тычиночные цветки у них развиваются на одном растении. Коноплю, тополь и иву называют двудомными растениями (рис. 49), так как у них тычиночные цветки расположены на одних растениях, а пестичные – на других. Двудомны и некоторые виды осок.
Строение цветка
1. Рассмотрите цветок. Найдите цветоножку, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестик.
2. Расчлените цветок, подсчитайте число чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков.
3. Определите, какой околоцветник у данного цветка – простой или двойной.
4. Определите, какая чашечка – раздельнолистная или сростнолистная, какой венчик – свободнолепестный или сростнолепестный.
5. Рассмотрите строение тычинки. Найдите пыльник и тычиночную нить. Рассмотрите под лупой пыльник. В нём множество мельчайших пыльцевых зёрен.
6. Рассмотрите пестик. Найдите рыльце, столбик, завязь. Разрежьте завязь поперёк, рассмотрите под лупой. Найдите семязачаток. Что формируется из семязачатка? Почему главными частями цветка называют тычинки и пестик?
7. Зарисуйте части цветка и подпишите их названия.
8. Составьте формулу изученного цветка.
ПЕСТИК. ТЫЧИНКА. ЛЕПЕСТКИ. ВЕНЧИК. ЧАШЕЛИСТИКИ. ЧАШЕЧКА. ЦВЕТОНОЖКА. ЦВЕТОЛОЖЕ. ПРОСТОЙ И ДВОЙНОЙ ОКОЛОЦВЕТНИК. ТЫЧИНОЧНАЯ НИТЬ. ПЫЛЬНИК. РЫЛЬЦЕ. СТОЛБИК. ЗАВЯЗЬ. СЕМЯЗАЧАТОК. ОДНОДОМНЫЕ И ДВУДОМНЫЕ РАСТЕНИЯ
Вопросы
1. Из каких частей состоит цветок?
2. Что называют околоцветником?
3. Чем двойной околоцветник отличается от простого?
4. Каково строение пестика и тычинки?
5. Что развивается из семязачатка?
6. Чем однодомные растения отличаются от двудомных?
Подумайте
На основании чего можно утверждать, что цветок – это видоизменённый побег?
Задания
Рассмотрите строение цветков примулы и амариллиса. Сравните их строение со строением цветков яблони. Назовите каждую часть цветка.
Знаете ли вы, что…
Гигантский цветок раффлезии (рис. 50), растущей в лесах тропической Азии, достигает почти 1 м в диаметре. Её семена прорастают на корнях растения-хозяина. Ни стебля, ни листьев у раффлезии нет. Питательные вещества она получает от растения, на котором вырастает.
Цветки раффлезии и видом и запахом напоминают разлагающиеся куски мяса, чем привлекают мух, которые разносят её пыльцу. Семена этого растения распространяют животные, в том числе и слоны, к конечностям которых они прилипают.
Рис. 50. Цветок раффлезии
