Ботаника принципы классификации. У двудольных растений феллоген дает начало
Ботаника принципы классификации | Kursak.NET
1) Какие функции выполняет корень?
Корень – осевой орган, обладающий радиальной симметрией и нарастающий в длину до тех пор, пока сохраняется апикальная меристема.
Корень поглощает из почвы воду с растворёнными в ней минеральным веществами. Выполняет якорную роль, закрепляя растение в почве. Служи вместилищем питательных веществ. Принимает участие в первичном синтезе некоторых органических веществ. У корнеотпрысковых растений выполняет функцию вегетативного размножения.
2) Каковы принципы классификации корней?
По происхождению.
1 главный – корень развивающийся из зародышевого корешка семени. Положительный геотропизм.
2 придаточные – корни, возникающие на других органах растений (стебле, листе, цветке). Их роль в жизни травянистых покрытосеменных огромна, так как у взрослых растений (как однодольных ак и многих двудольных) корневая система в основном ( или только) состоит из придаточных корней. Наличие придаточных корней на базальной части побегов даёт возможность легко размножать растения искусственно – делением их на отдельные побеги или группы побегов с придаточными корнями.
В молодых стеблях зачатки придаточных корней формируются эндогенно – из клеток межпучковой паренхимы, в старых – из паренхимы вблизи камбия сердцевинных лучей. Т.е. камбия паренхимного происхождения. Придаточные корни стеблей однодольных растений возникают в паренхиме, окружающей пучки. У ряда представителей семейства Капустные придаточные корни возникают экзогенно.
3 боковые – образуются на главном и придаточном корнях. Поперечный геотропизм. Но тонкие всасывающие корни геотропизмом не обладают. В результате их ветвления появляются боковые корни более высоких порядков. Чаще всего ветвление происходит до четвёртого-пятого порядков.
По отношению к субстрату
1.земляные – 70% современных семенных растений – в т.ч. и у водных, если корни располагаются в илистом грунте
2.Водные – или плавающие (у водных растений)
3.Воздушные – у эпифитов (растений, живущих на стволах, сучьях и листьях других растений). Находятся в воздушной среде
4.Чужеядные – корни-присоски. У растений-паразитов. Находятся в тканях растения-хозяина.
По форме
1.Циллиндрический –на протяжении почти всей длины имеет одинаковый диаметр
При этом может быть толстым(пион,мак),шнуровидным или струновидным (лук, тюльпан) и нитевидным (пшеница)
2.Узловатые – с неровными утолщениями в виде узлов (таволга)
3.Четковидные – с равномерно чередующимися утолщениями и тонкими участками (заячья капуста)
4.Запасающие корни – могут быть коническими, реповидными, шаровидными, веретёновидными и др.
3) Какие зоны выделяют в растущем корне?
Зоны молодого корня – разные части корня по длине, выполняющие неодинаковые функции и характеризующиеся определёнными морфологическими особенностями.
Апикальная меристема покрыта корневым чехликом (калиптра – живые клетки, защитная функция, продуцируют слизь). Под чехликом находится зона деления, представленная апикальной меристемой (наружу формируются клетки чехлика, внутрь – остальные части корня)
У двудольных апикальные клетки расположенные 3мя слоями:
1. протодерма – чехлик и эпиблему
2.периблема – первичная кора
3.прокамбий – центральный цилиндр.
НО – у однодольных и голосеменных ризодерма формируется из наружного слоя периблемы.
Затем идёт зона растяжения или зона роста (клетки практически не делятся, сильно растягиваются вдоль оси проталкивая корень в почву. В этой зоне начинается дифференциация первичных проводящих тканей. Затем идёт зона всасывания, несущая корневые волоски. Затем идёт зона проведения, простирающаяся вдоль всей остальной части корня. Строение данной зоны на разных участках не одинаково.
4) Чем покрыт корень первичного строения?
Корень первичного строения покрыт эпиблемой (ризодермой). Клетки ризодермы вытянуты по длине корня. При их делении в плоскости, перпендикулярной продольной оси, образуются два вида клеток: трихобласты, развивающие корневые волоски, и атрихобласты, выполняющие функции покровных клеток. В отличие от эпидермы не имеют кутикулы, тонкостенные. При отсутствии волосков вода проникает внутрь через тонкие наружные стенки клеток. После отмиарния конревых волосков ризодерма постепенно сбрасывается. К этому времени подстилающий её слой клеток первичной коры дифференцируется в защитный слой экзодерму. Её клетки плотно сомкнуты, после опадения ризодермы их стенки опробковевают. У некоторых растений многослойна. В отличие от пробки клетки экзодермы расположены в шахматном порядке. Встречаются пропускные клетки с неопробковевшими стенками.
5) Как называют первичную ксилему, образующую 2 и более лучей?
6) Как осуществляется переход корня к вторичному строению? У каких растений он происходит?
Переход ко вторичному строению происходит у двудольных и голосеменных
Формирование камбия между участками флоэмы и ксилемы
Затем образование феллогена из всего кольца клеток перицикла в результате их тангенциального деления. Феллоген делится, образуется перидерма.
Камбий из прокамбия или тонкостенных паренхимных клеток с внутренней стороны флоэмы между лучами первичной ксилемы.
7) Что такое корнеплод? Какие органы растения принимают участие в образовании корнеплода?
Корнеплод – осевая ортотропная структура, состоящая из клубня, образованного утолщенным гипокотилем (шейкой), базальной частью главного корня (собственно корнем) и вегетативной частью побега (головской), представленной прикорневой розеткой
8) Перечислите типы анатомического строения корнеплодов
Короткокорнеплодные – образуют плоский или округлый клубень, большая часть которого представлена разросшимся гипокотилем ( свекла Египетская, редис Ранний красный)
Длиннокорнеплодные – состоит гравным образом из утолщённой базальной части главного корня (морковь, свекла Эрфуртская, редис Красный великан)
9) Что такое клубеньки? На корнях каких растений они образуются? Каково значение клубеньков
Клубеньки образуются на корнях бобовых растений.
Симбиоз бактерий и растений
10) 1. Что такое стебель и каковы его функции?
Стебель и листья – структурные элементы (органы второго порядка) побега – формируются из общего массива меристемы (конус нарастания побега) и обладают единой проводящей системой
Стебель обеспечивает расположение листьев, цветков и плодов в пространстве, способствуя наилучшему выполнению их функций. По стеблю проходит транспорт веществ восходящего и нисходящего токов (функции посредника между корнями и листьями).
Радиальная симметрия, неограниченный рост. Опорная и проводящая функции.
Стебель может быть органом запасающим (клубни картофеля, стебли капусты кольраби, сахарного тростника), фотосинтезирующим (молодые стебли, кладодии, стебли суккулентов), служить для прикрепления к опоре ( с помощью усиков) и защиты (колючки).
11) 2. Какая ткань в центре стебля? В центре корня
В центре корня – ксилема
В центре стебля – паренхима?
12) 3. Какими тканями представлен перицикл стебля и корня? Каковы его функции в этих органах?
13) 4. В чем основные отличия анатомического строения стеблей однодольных и двудольных растений? Чем они обусловлены?
Ядро – нефункционирующая ксилема,
Заболонь – молодая функционирующая ксилема
14) 5. Что обуславливает возникновение пучкового, переходного и не пучкового – сплошного типа строения стебля двудольных растений?
15) 6. С чем связано образование годичных колец в древесине?
16) 7. Чем покрыты стебли однодольных растений? Двудольных травянистых растений? Древесных двудольных?
17) 8. Что такое ядро и заболонь в стебле древесного растения?
18) 1. Назовите морфологические части листа
Лист – в типичном случае плоский боковой орган, отходящий от стебля и обладающий ограниченным ростом – выполняет функции фотосинтеза, газообмена и транспирации.
19) 2. Каковы принципы классификации листьев?
20) 3. Какие формации листьев выделяют в пределах побега?
21) 4. Что такое гетерофилия? Приведите примеры
22) 5. Какую сторону листовой пластинки называют брюшной? Спинной?
23) 6. Что характерно для строения дорсовентрального листа? В чем его отличия от изолатерального?
24) 7. Каково анатомическое строение хвоинки?
25) 8. Какие изменения происходят в листьях осенью? Каков механизм листопада? Что такое листовой рубец? Листовой след?
26) 1. Что такое корневые клубни? Корни гаустории? Контрактильные корни?
Сокращающиеся или стягивающиеся корни. Они более удлинённые и при сокращении втягивают клубнелуковицу в грунт при этом падают и остаются поперечно морщинистыми
27) 2. Какие видоизмененные части растения называют филлодиями, кладодиями и филлокладиями?
Филлодии (греч. филлон — листок и еидос — вид) — листоподобное расширение черешка, которое выполняет функции листовой пластинки частично или полностью редуцированной.
Кладодии – это боковые побеги, обладающие способностью к длительному росту, с зелёным плоскими длинными стеблями
Филлокладии – боковые побеги, имеющие ограниченный рост. Верхушечная меристема стебля быстро дифференцируется в постоянные ткани, стебли филлокладиев зелёные плоские короткие, часто конфигурацией сходные с листьями.
28) 3. Что такое побег?
Неразветвлённый стебель с листьями. Он является одним из основных органов растений. Развивается из почечки зародыша либо из пазушной или придаточной (адвентивной) почки.
29) 4. Какие существуют способы нарастания и ветвления побегов?
Ветвление – это образование системы разветвлённых осей. У низших растений – система талломов, у высших – системы побегов и корней.
Побег растёт в длину обычно верхушкой вследствие деятельности верхушечной меристемы. Кроме того, побеги многих растений существенно удлиняются благодаря росту вставочной меристемы.
НАРАСТАНИЕ
Моноподиальное – побег растёт неопределённо долго за счёт одной и той же верхушечной меристемы.
Симподиальное – верхушечная меристема функционирует ограниченное время (обычно один вегетационный период) в следующий сезон рост побега продолжается за счёт ближайшей боковой почки. Происходит перевершинивание.
ВЕТВЛЕНИЕ
Верхушечное – апекс делится (ветвится) на два (дихотомическое), три (тритомическое), много (политомическое) новых апексов, дающих начало осям следующих порядков. Свойственно многоклеточным низшим растениям и некоторым высшим (плауновидные, некоторые папоротникообразные).
Боковое – оси подчинённых порядков формируются из боковых почек, возникающих ниже апекса материнской оси. Может быть моноподиальной и симподиальной.
При моноподиальном система каждая ось представляет собой моноподий. Т.е. нарастает моноподиально (характерна для многих голосеменных)
При симподиальной системе – симподий, нарастает симподиально (для большинства покрытосеменных)
Акротонное ветвление
Базитонное ветвление
30) 5. У каких метаморфозов побега запасные питательные вещества откладываются в стеблевой части? В видоизменённых листьях? В почках?
31) 6. Чему гомологично донце луковицы?
Луковице – подземный (роже надземный) побег, у которого уплощённый стебель (донце) с сильно укороченными междоузлиями несёт мясистые, сочные чешуи, запасающие воду и питательные вещества.
Характерны для однодольных
32) 7. Чешуи луковицы каких растений представляют собой основания ассимилирующих листьев?
33) 8. Какие органы называют аналогичными? Гомологичными? Приведите примеры.
kursak.net
Хозяйственное значение
1-2)
Семя
Внешнее строение семени однодольного растения
Цветковое растение начинает свою жизнь с семени. Семена растений различаются по форме, окраске, размерам, весу, но все они имеют сходное строение.
Зерновка пшеницы является не семенем, а плодом. Ткани плода в зерновке представлены лишь плёнчатым наружным слоем, получившим название плодовой оболочки. Вся остальная часть зерновки – семя.
Строение семени однодольных хорошо можно рассмотреть на примере пшеницы. У пшеницы зёрна представляют собой плоды – зерновки, содержащие только одно семя. Большую часть в зерне занимает эндосперм – особая запасающая ткань, содержащая органические вещества. Сбоку от эндосперма расположен зародыш. В нём различают зародышевый корешок, зародышевый стебелёк, зародышевую почечку и видоизменённую семядолю, расположенную на границе с эндоспермом. Эта семядоля при проращивании семени содействует поступлению питательных веществ из эндосперма к зародышу.
Строение семени двудольного растения
Строение семени двудольного растения легче рассматривать на примере фасоли состоящее из зародыша и семенной кожуры. После снятия семенной кожуры обнажается зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, двух массивных семядолей и заключённой между ними почечки. Семядоли – это первые видоизменённые листья зародыша. У фасоли и многих других растений они содержат запас питательных веществ, которые затем расходуются на питание проростка, а также выполняют защитную функцию по отношению к почечке.
Всходы двудольных растений, как правило, имеют две семядоли. Например такие двудольные растения, как горох, семядоли при прорастании оставляют в почве. А вот у однодольных растений, таких как пшеница, семядоля вообще не выходит из семени. Проросший стебель пшеницы вначале покрыт бесцветным колпачком с острой верхушкой, который защищает верхушку стебля и первого настоящего листа от всевозможных повреждений при росте в почве. А затем, пробившись сквозь верхний слой почвы и выйдя на свет, колпачок прекращает свой рост и разрывается. Из разрыва появляется настоящий зелёный лист злака.
3) ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ
У растений, части тела высших растений, выполняющие осн. функции питания и обмена веществ с внеш. средой. Не участвуют непосредственно в спорообразовании и половом размножении, но могут выполнять функцию вегетативного размножения. Осн. В. о.— листостебельные побеги (обеспечивают фотосинтез) и корни (обеспечивают водоснабжение и минер, питание). При изменении функций претерпевают метаморфозы. В эволюции В. о. возникли в результате усложнения тела растений при выходе на сушу и освоении воздушной и почвенной сред. У низших многоклеточных растений (водоросли), а также у грибов вегетативное тело (таллом, или слоевище) имеет более простое и однородное строение и либо совсем не расчленено на органы (нитчатые, нек-рые пластинчатые водоросли, мицелии грибов), либо расчленено на специализир. части, внешне сходные с органами высших растений (листоподобные, стебле-подобные, корнеподобные), но не имеющие сложного тканевого строения (мн. крупные зелёные и бурые водоросли). У животных В. о. ранее называли органы дыхания, пищеварения, выделения и др.
ПОЛЯРНОСТЬ
(от лат. polus, греч. polos — полюс), свойственная организмам специфич. ориентация процессов и структур в пространстве, приводящая к возникновению морфофизиол. различий на противоположных концах (или сторонах) клеток, тканей, органов и организма в целом. Особенно чётко П. проявляется у растений. Мн. одноклеточные водоросли образуют на нижней (затенённой) стороне корнеподобные выросты — ризоиды, а на верхней (освещенной) — органы фотосинтеза, к-рые, однако, могут быть переориентированы путём затенения верх, стороны клетки и освещения нижней. У многоклеточных низших растений П. выражена сильнее и является более фиксированной. Так, у зелёных водорослей она проявляется в том, что каждая клетка способна при известных условиях образовывать в своей морфологич. ниж. части ризоиды, а в верхней — фотосинтезирующий орган. У спор водорослей, мхов, хвощей, папоротников П. возникает лишь после соответствующего внеш. воздействия, когда клетки начинают делиться, давая начало новому организму. Первая перегородка в прорастающей споре ориентируется перпендикулярно падающему лучу света, разделяя спору на затенённую «корневую» и освещенную «заростковую» клетки. У высших семенных растений П. обнаруживается уже в зиготе и развивающемся зародыше, где формируются два зачаточных органа — побег с верхушечной почкой и корень. У формирующегося растит, организма П. проявляется в преобладающем направлении деления клеток, их роста и дифференцировки; ведущая роль в этом процессе принадлежит фитогормонам. П. сформировавшихся органов высших растений, как правило, сохраняется даже при резком нарушении их норм, положения. У животных П. обнаруживается как в клетках, так и в целом организме. В эпителиальных клетках различают базальную и дистальную части с характерным расположением отд. структур (ядра, комплекса Гольджи, секреторных гранул и т. д.). В нейронах П. выражается местоположением аксона и дендри-тов. У простейших П. проявляется в расположении органоидов по передне-задней или спинно-брюшной оси. В яйцеклетке анимально-вегетативная П. возникает в ходе оогенеза и стабилизируется в период созревания, редукционные (полярные) тельца местом своего выделения определяют положение анимального полюса. У гидроидных и червей установлена физиол. П. (градиент) личинки или взрослого организма — изменение (снижение) по продольной оси тела от переднего конца к заднему физиол. активности и чувствительности к повреждающим воздействиям. У одних животных передне-задняя ось тела совпадает с анимально-вегетативной осью яйца (протаксония), у других — перпендикулярна ей (плагиаксония), у третьих — расположена под разными углами к оси яйца. В основе поляризации — сложный комплекс взаимозависимых метаболич. и морфогенетич. перестроек. Явления П. обнаруживаются также при вегетативном размножении и регенерации. В эксперименте наблюдалось извращение П.; напр., у аксолотля после пересадки отрезка конечности пальцы могут сформироваться не только на дистальном, но и на проксимальном конце пересаженной части конечности.
Симме́три́я (др.-греч. συμμετρία «соразмерность», от μετρέω — «меряю»), в широком смысле — соответствие, неизменность (инвариантность), проявляемые при каких-либо изменениях,преобразованиях (например: положения, энергии, информации, другого). Так, например, сферическая симметрия тела означает, что вид тела не изменится, если его вращать в пространстве на произвольные углы (сохраняя одну точку на месте). Двусторонняя симметрия означает, что правая и левая сторона относительно какой-либо плоскости выглядят одинаково.
4) Жизнь семенных растений представляет собой совокупность генетически детерминированных биохимических, физиологических и структурных преобразований, которые начинаются в зародыше семени или в почке возобновления, протекают на протяжении формирования и развития побега или их системы и которые завершаются образованием нового поколения и естественным отмиранием организма. Из сохранившихся почек возобновления и семян образуются новые растения, что обеспечивает преемственность поколений и сохранение видов. Индивидуальное развитие организмов называется онтогенезом, а развитие особей одного вида или другого таксона в длительном ряду поколений – филогенезом, или историческим развитием. Хотя филогенез и онтогенез тесно взаимосвязаны, филогенез не является простой суммой онтогенезов. При изменении условий обитания на исторически значимых отрезках времени в популяциях видов возникают разнообразные мутации, протекают миграции и дрейф генов, рекомбинации генов родительских особей, осуществляется естественный отбор. Эти процессы приводят к сохранению наиболее приспособленных генотипов, образованию новых видов, а также таксонов более высокого уровня. В связи с этим процесс исторического развития получил название эволюция. Индивидуальное развитие характеризуется рядом особенностей. Во-первых, в онтогенезе сочетаются процессы роста растения и развития его составных частей. Рост – это необратимое увеличение числа, размеров и массы клеток организма. Понятие «рост» отражает количественные изменения в онтогенезе растения. В отличие от него, «развитие», по мнению профессора В.В. Полевого [1], представляет собой качественные изменения в структуре и функциональной активности растения и его частей. Развитие связано с поляризацией клеток и их дифференцировкой. Например, в результате биохимичес-ких изменений клетки основной паренхимы могут дифференциро-ваться с образованием вторичной меристемы – камбия. Другим приме-ром может служить дифференцировка апикальной меристемы побега пшеницы, приводящая к образованию и развитию генеративного органа – сложного колоса. Во-вторых, онтогенез характеризуется необратимой однонаправ-ленностью структурных изменений клеток, тканей и органов. С одной стороны, это обеспечивает возникновение иерархической соподчинен-ности составных частей растения. Так, в результате цитогенеза в меристематически активных участках семени или почки образуются новые клетки. Из них в ходе гистогенеза формируются образователь-ные и постоянные ткани. Развитие тканей является условием органогенеза – образования и развития корня, стебля, листа и генеративных органов. В свою очередь развитие органов определяет габитус, т.е. внешний вид, всего растения.
Основной план строения тела растения в морфологии истолковывался по-разному. Ранее принималось, что тело растения состоит из нескольких "основных частей" или органов, - корня, стебля, листа, цветка, семяпочек, волосков. Позднее число этих основных органов было сведено к трем - корень, стебель и лист. В настоящее время стебель и его придаточные органы рассматриваются как единое целое - побег.
Вопрос об эволюционном происхождении органов растения решался длительное время. Одни ученые считали для надземных органов первичным стебель, другие - лист. И только открытие псилофитов позволило вполне однозначно утверждать, что у растений основных вегетативных органов два:
корень и побег.
Таким образом, строение тела высшего растения можно представить так:
Исторически органы растений возникли позднее, чем ткани. Если ткани явились результатом приспособления растений к жизни на суше, т. е. в двух средах — воздушной и почвенной, то органы сформировались вследствие дифференциации тела растения в зависимости от выполняемой функции. Наиболее древний орган — побег (у псилофитов), выполнявший все функции вегетативных органов. Корень возник позднее и произошел от корнеподобных веточек, с помощью которых псилофиты укреплялись в почве.
Листья образовались в результате уплощения концевых отделов разветвлений побега древних растений.
Функции корня заключаются в закреплении растения в почве, поглощении из почвы воды и минеральных веществ, запасании питательных веществ, синтезе физиологически активных веществ (гормонов и др.).
Совокупность корней одного растения составляет корневую систему. В состав корневой системы входят главный корень, боковые и придаточные корни. Главный корень происходит от зародышевого корешка. От него, в свою очередь, отходят боковые корни, которые могут ветвиться. Корни могут происходить также от надземных частей растения — листьев или стебля. Такие корни называются придаточными. На способности растений образовывать придаточные корни основано размножение их черенками.
Известны два типа корневых систем — стержневая и мочковатая. У стержневой корневой системы, свойственной большинству двудольных растений, главный корень хорошо выражен. Если зародышевый корешок быстро отмирает, вместо него у основания побега образуются придаточные корни, приблизительно сходные по размерам. От них отходят боковые корни. Так формируется мочковатая корневая система, свойственная однодольным растениям и многим травянистым двудольным.
Корень обладает неограниченным ростом. Растет он верхушкой, где сосредоточена образовательная ткань. Верхушка корня защищена корневым чехликом. Кроме защитной функции корневой чехлик выполняет и другую, не менее важную — функцию определения направленности роста корня. Клетки чехлика способны реагировать на влияние силы тяжести и обусловливают положительный геотропизм корня.
5) Ко́рень (лат. radix) — осевой, обычно подземный вегетативный органвысших растений (сосудистых растений), обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю илистьям[1].
6) 
7)
вторичное строение корня
строение корня, возникающее в результате деятельности вторичных меристем (камбия и феллогена), сопровождается ростом корня в толщину. Отличается от первичного строения корня наличием вторичной ксилемы, вторичной флоэмы и перидермы
1 – первичная ксилема; 2 – вторичная ксилема; 3 – паренхимный радиальный луч; 4 – камбий; 5 – вторичная флоэма; 6 – первичная флоэма; 7 – перидерма).
Линька литопсов.
Литопсы - растения, относящиеся к суперсуккулентам. Тело литопса - это пара сросшихся сочных листьев. Для нормальной жизнедеятельности и цветения растения, литопсам необходимо обеспечивать сухую и прохладную зимовку. Во время зимней спячки происходит процесс линьки литопсов- смены старых листьев на новые. Для того, что бы растение нормально пролиняло, необходимо полностью прекратить полив, поставить литопс в прохладное светлое место- 12 - 16 градусов тепла. И оставить в покое. Линька обычно заканчивается к марту - апрелю. Такое содержание литопсов подходит к взрослым растениям. Если у вас сеянцы литопсов возрастом до года, зимой им необходимо обеспечить дополнительную подсветку и регулярный полив.
8) –
9) Придаточные корни.Образуются в любой части растения (стебле, листьях).
Совокупность всех корней растения образует корневую систему. Корневая система формируется в течение всей жизни растения. Ее формирование обеспечивают преимущественно боковые корни. Различают два типа корневой системы: стержневую и мочковатую.
Минеральное питание растений. Растения из почвы поглощают необходимые им минеральные вещества. Минеральные вещества служат основой синтеза сложных органических соединений, влияют на обмен веществ, являются катализаторами многих химических реакций, влияют на проницаемость цитоплазмы, поддерживают тургор и т. п. Разные виды растений нуждаются в разном количестве минеральных веществ.
Минеральное питание растений — это поступление и усвоение из почвы водных растворов неорганических и некоторых органических веществ.
Нормальное развитие растений возможно при наличии макроэлементов: азота, фосфора, серы, калия, кальция, магния, железа. Соединения магния и железа необходимы для синтеза хлорофилла. Важную роль в жизни растения играют также такие микроэлементы, как бор, медь, марганец, цинк, молибден и т. п. В почве есть все эти элементы, но не всегда количество их достаточно.
Потребность растений в химических элементах изучают с помощью метода водных культур. Впервые этот метод применил английский ученый Д. Вудвордеще в 1699 году. Детальнейшая обработка была лишь в середине XIX века. Растения выращиваются без почвы в водных растворах минеральных веществ при оптимальных условиях (температуры, давления, поступления кислорода — аэрации). Наблюдают состояние растений в зависимости от компонентов водного раствора. Вместо почвы могут быть инертные субстраты — стеклянные шарики, гравий, гранулированный полиэтилен и т. п. Это модификация метода водных культур, которая называется методом гравийных культур, илигидропоникой. Этот метод используют для выращивания культурных растений. Иногда используют аэропонику — метод опрыскивания, увлажнения корней в воздухе растворами веществ.
10) В процессе эволюции корни отдельных растений приобретали дополнительные функции. Одни из них стали резко отличаться по внешнему виду от типичных корней - это и есть метаморфозы корней. Другие сохранили типичное строение. Это корни с особыми функциями.
К метаморфозам корней относятся мясистые корни - корнеплоды и корнеклубни. Корнеклубни - это видоизменения придаточных корней. Корнеклубни на вершине несут придаточные почки. Корнеклубни образуются у георгин, чистяка, земляных орешков, бататов.
Корнеплоды известны у моркови, петрушки, редьки, свеклы и др.
Но следует помнить, что «корнеплод» у них в морфологическом смысле представлен укороченным стеблем - частью несущей листья, подсемядольным коленом и, наконец, собственно корнеплодом - видоизмененным мясистым корнем.
Из корней с особыми функциями можно назвать ходульные корни, служащие для опоры деревьев; корни-прицепки; воздушные корни, способные поглощать воду из атмосферы; дыхательные корни, которые поглощают воздух; зеленые ассимилирующие корни, содержащие в клетках хлоропласты.
Специализация корней с особыми функциями связана с анатомическими и физиологическими особенностями.
Учитывая все вышеизложенное, можно вывести морфологическое определение корня.
Корень - член растения, не несущий ни листьев, ни экзогенных почек, он может возникать на всех членах растения; имеет верхушечный рост, в большинстве случаев продолжающийся долго, ветвится эндогенно, на веркушке имеет чехлик, главный корень является положительно геотропичным.
Стебель более разнообразен по внешнему строению, чем корень. Это связано, прежде всего, с разнообразием мест обитания растений. Морфологически стебель можно определить как член растения, имеющий радиальное строение, верхушечный рост и образующий в определенном порядке листья и почки. Основные функции типичных надземных стеблей: обеспечение увеличения поверхности растений путем роста и ветвления; образование листьев и формирование листовой мозаики; обеспечение связи между корнями и листьями; образование цветков, посредством которых идет половое размножение растений. Часто в стеблях древесных растений и в стеблях подземных откладываются запасные питательные вещества.
11) –
12) –
13) –
14) Микори́за (греч. μύκης — гриб и ρίζα — корень) (грибокорень) — симбиотическая ассоциация мицелиягриба с корнями высших растений. Явление микоризы было описано в 1879—1881 годах Ф. М. Каменским[1]. Термин «микориза» ввёл в 1885 г. А. Б. Франк[2]. Известны три типа микоризы: эндотрофная, эктотрофная иэктоэндотрофная.
В сельском хозяйстве нашли применение микоризные микробиологические инокулянты, применение которых способствует повышению урожайности культурных растений. Благодаря микоризе растения получают больше воды и минералов (особенно фосфора) из почвы.
Симбионты
Со стороны высших растений участвуют все голосеменные, около 70% однодольных и 80—90% двудольных. Со стороны грибов — аскомицеты, базидиомицеты и зигомицеты.
Гриб получает от дерева углеводы, аминокислоты и фитогормоны, а сам делает доступным для поглощения и всасывания растением воду и минеральные вещества, прежде всего соединения фосфора. Кроме того, гриб обеспечивает дерево большей поверхностью всасывания, что особенно важно, когда оно растёт на бедной почве.
15 )
Почка растения представляет собой зачаток побега. В строении почки растения различают зачаточный стебель, имеющий конус нарастания, зачаточные цветки или листья (в зависимости от вида почки). Растения имеют вегетативные почки, которые состоят из листьев, расположенных на зачаточном стебле, и генеративные почки, несущие зачатки соцветий или цветков. Если генеративная почка имеет один цветок, ее называют бутоном. У некоторых растений имеются также вегетативно-генеративные (смешанные) почки, которые одновременно имеют зачатки листьев и цветков. Зачатки листьев формируются на конусе нарастания снизу вверх. Вследствие того, что они растут неравномерно, то подворачиваются к верхушке, тем самым обусловливая появление темного и влажного замкнутого пространства внутри почки. Так обеспечивается защита внутренней части почки от высыхания и повреждений. Когда почка распускается, почечные листья отодвигаются от зачаточного стебля и распрямляются в связи с ростом междоузлий стебля.
Почки имеют серую, коричневую или бурую окраску, а снаружи у многих древесных растений, особенно произрастающих в холодном климате, они покрыты плотными чешуйками, которые являются видоизмененными листьями, защищающими почки от повреждений и холода. Чешуйки почек часто выделяют смолистые вещества для лучшей защиты, как например, у тополя, березы. Называются такие почки защищенными или закрытыми. Если почки не имеют чешуек, их называют голыми или незащищенными. Дополнительную защиту от обезвоживания и холода обеспечивает густой пушок, покрывающий голые почки многих растений снаружи. У многолетних травянистых растений, к примеру, у ландыша, пырея, зимующие почки расположены на подземных побегах или в нижней части надземных возле самого грунта. Благодаря такому расположению, почки хорошо переносят перепады температур. У кактусов почки имеют особое строение и называются ареолы, а почечные чешуи таких почек преобразуются в иглы, выполняющие защитную функцию.
По расположению на стебле различают верхушечные и боковые почки. Если образование почки происходит на конце побега, то появляется верхушечная (терминальная) почка, за счет которой осуществляется рост побега в длину. Благодаря развитию боковых почек, обеспечивается формирование системы побегов и их ветвление. Боковые почки называются пазушными, если они размещены в пазухах листьев, и внепазушными (добавочными или придаточными), если они закладываются в любой другой части стебля, в том числе на листьях и корнях.
В пазухах листьев почки размещены поодиночке или группами. Распределение пазушных почек на стебле растения соответствует размещению листьев, то есть такие почки размещаются супротивно, попеременно, мутовчато, верхушечно. Расположение почек в пазухах листьев имеет важное биологическое значение, так как, кроме того, что кроющий лист обеспечивает защиту почки от механических повреждений, из зеленого листа к почке в больших количествах поступают питательные вещества.
Придаточные почки не связаны ни с верхушками побегов, ни с узлами, в их расположении не проявляется четкой закономерности. Благодаря придаточным почкам, обеспечивается вегетативное размножение. В этом состоит их биологическое значение. Посредством придаточных почек осуществляется размножение корнеотпрысковых растений, например, осота, осины. Корневые отпрыски представляют собой побеги, развивающиеся из придаточных почек на корнях. Придаточные почки на листьях растений развиваются очень редко. Примером может служить комнатное растение каланхоэ (бриофиллюм), почки которого сразу воспроизводят маленькие побеги с придаточными корнями.
Название «почки возобновления» относится к тем почкам многолетних растений, которые находятся в течение определенного промежутка времени в покое в связи с неблагоприятными условиями внешней среды, а затем при наступлении теплой влажной погоды образуют побеги. Так, почки находящиеся зимой в состоянии покоя, именуют зимующими, а если в данном климате нет зимнего периода, то покоящимися. Некоторые почки не имеют периода покоя. Из них сразу появляются новые побеги, увеличивающие поверхность растения.
После своего появления некоторые почки могут оставаться нераскрытыми в течение длительного времени. Это спящие почки. Они характерны для большинства многолетних трав, лиственных деревьев и кустарников. Спящие почки не трансформируются в побеги в течение ряда лет, иногда не превращаются в побеги совсем. Стимулирующим фактором для развития спящих почек в большинстве случаев служит гибель ствола растения. Так, при вырубке берез из спящих почек образуется поросль вокруг пней. Большую роль спящие почки играют в жизни кустарников. При прекращении роста основного ствола кустарника пробуждаются спящие почки, и начинается их развитие, приводящее к образованию дочерних стволов, размеры которых могут превышать размеры материнского. Сама форма развития растений в виде кустарников возникла, благодаря наличию спящих почек.
У растений формируется преемственность – из материнских почек, появляющихся на побегах, образуются дочерние почки. После распускания материнской почки и формирования из нее побега заключенные на этом побеге дочерние почки сами позднее превращаются в материнские.
16) ВЕТВЛЕНИЕ ПОБЕГА
— происходит в процессе роста растения. Существует два основных типа ветвления: дихотомическое и моноподиальное. При дихотомическом (вильчатом) ветвлении из точки роста развиваются две одинаковые ветви. При моноподиальном ветвлении главная ось продолжает расти, а ниже ее точки роста образуются боковые ветви либо в восходящей последовательности, либо сближенные и образующие мутовки. Дихотомическое ветвление встречается обычно у менее организованных растений — многих водорослей, псилофитов, печеночных мхов, плаунов. Моноподиальное ветвление (моноподии) бывает у водорослей, лиственных мхов, хвощей, семенных растений (напр., у хвойных, клена, бука, многих трав). Из моноподия может развиться ложная дихотомия. Распространено также ветвление, называемое симподиальным. Оно может развиться как из дихотомии, так и из моноподия и представляет собой результат более быстрого развития сначала одной из ветвей, обгоняющей др. в своем росте, а затем обгоняемой др. ветвями (процесс “перевершинивания”). В итоге получается как бы одна ось (ствол, стебель), но состоящая из ряда осей разных порядков. Симподиальное ветвление наблюдается у большинства древесных двудольных растений.
Сте́бель — удлинённый побег высших растений, служащий механической осью, также выполняет роль производящей и опорной базы для листьев, почек, цветков.
studfiles.net
62. Эволюционные изменения структуры цветка двудольных покрытосеменных.
Двудольные характеризуются наличием у зародыша двух боковых супротивных семядолей (отсюда название). У двудольных, в отличие от однодольных, проводящие пучки на поперечном срезе стебля (ствола) располагаются кольцеобразно, а между древесиной (ксилемой) и лубом (флоэмой) находится особая образовательная ткань — камбий, обеспечивающая вторичное утолщение; листья, как правило, с сетчатым жилкованием: число частей цветка (чашелистиков, тычинок и плодолистиков) обычно кратно 4 или 5. То есть, цветок 4- или 5-членный. Корешок зародыша чаще всего превращается в главный корень, способный к долголетнему существованию; листовая пластинка часто расчленена, края её выемчатые или зубчатые. Среди двудольных встречаются представители с нетипичными признаками, а иногда с отдельными признаками, более характерными для однодольных.
Двудольные отличаются разнообразием вегетативных и репродуктивных органов, что сильно затрудняет выяснение истинных родственных отношений между порядками и семействами. Предки двудольных, а также время и место их возникновения пока ещё не ясны. Наиболее распространена гипотеза, согласно которой т. н. многоплодниковые (порядки магнолиецветных, лютикоцветных и др.) — наиболее древняя исходная группа в эволюции покрытосеменных.
63. Филогенетические системы покрытосеменных (р. Веттштейн, а. Энглер, х. Халлир, а. А. Гроссгейм, а. Л. Тахтаджян): их основополагающие принципы.
Выделяются две группы таких систем. Первая основывается на принципах псевдантовой гипотезы Веттштейна, в качестве исходной группы рассматриваются однопокровные. Вторая базируется на основе стробильной (эвантовой) гипотезы.
Филогенетическая система Веттштейна строится на принципе монофилетического происхождения цветковых. В качестве исходной группы автор принимал однопокровные (Monochlamidae). Предками группы Monochlamidae Веттшейн считал представителей класса Gnetopsida (оболочкосеменные). От группы однопокровных произошли раздельнолепестные двудольные (розоцветные, миртоцветные и др.), которые явились исходными формами для всех остальных двудольных и однодольных. От раздельнолепестных произошли более совершенные спайнолепестные двудольные (примулоцветные, тыквоцветные и т. д.). В качестве исходной группы для однодольных, относящихся к порядкам Helobiae (водолюбы) и лилиецветные, указывается Polycarpicae (многоплодниковые). От этих двух порядков однодольных произошли все остальные однодольные (осокоцветные, панданоцветные и др.).
Еще одна филогенетическая классификация, основывающаяся на псевдантовой гипотезе, была предложена А. Энглером. Самой примитивной группой, произошедшей от гнетовых, автор считает ветроопыляемые однодольные, беспокровные и однопокровные. От них произошли однопокровные двудольные, с которыми автор связывает происхождение всех остальных двудольных. Эта система единственная, по которой однодольные стали первичной группой и дали начало двудольным. Система Энглера используется для размещения растений в коллекциях гербариев, поскольку детально разработана.
Большая часть филогенетических систем построены на основе стробильной гипотезы происхождения цветка. Первой стала система Ханса Халлира. Предками многоплодников, по мнению Халлира, были беннеттиты. Построена система в виде восходящих стволов.
Выделяется два крупных ствола. Группа Protogenae – простейшие цветковые: порядки магнолиоцветные, перечноцветные, лютикоцветные, гамамелисоцветные (до аристолохоцветных и макоцветных). Халлир считал, что от этой группы произошли однодольные. Филогения однодольных не представлена в этой системе. Второй крупный ствол – Saxifragenae (настоящие двудольные) – от магнолиоцветных ведет к порядку розоцветных (важно семейство камнеломковые). Именно камнеломковые рассматриваются как родоначальники группы сережкоцветных (Amentaceae) с порядками, названными Веттштейном однопокровными, через редукцию околоцветника. Самыми высокоорганизованными двудольными считаются валериановые, жимолостные, сложноцветные.
Значительным шагом вперед на пути познания филогенеза магнолиофитов стала система русского систематика Гроссгейма. Это система построена в виде кругов. В первом – порядки с примитивными типом цветка и структурой вегетативных органов (большое и неопределенное количество частей цветка, апокарпный гинецей, отсутствие специализации). Во второй – цветок с установившейся структурой (пяти–, четырех– и трехчленные), вегетативные органы с более продвинутыми признаками. В третьем – вторично
специализированно-упрощенные, отличающиеся специализацией к опылению: энтомофильные (уменьшается количество тычинок), анемофильные (редукция околоцвенника) и гидрофильные. Характерна наиболее высокая специализация вегетативных органов.
Гроссгейм впервые высказал мысль о том, что группа Monochlamidae создана Веттштейном искусственно, имеет вторично упрощенные цветки в связи с высокой специализацией к ветроопылению. Генетически эти порядки не связаны между собой, они относятся к разным филогенетическим стволам. В данной системе класс однодольных разделен на два обособленных филогенетических ствола.
В большей степени современному уровню филогенеза магнолиофитов отвечает система, разработанная А.Л. Тахтаджяном. Автор стремился учесть все достижения в области ботанических наук и положил в основу классификации данные анатомии, морфологии, эмбриологии, карпологии, кариологии, биохимии, генетики, экологии растений, палеоботаники, фитогеографии и др. В системе А.Л. Тахтаджяна разукрупнены многие порядки, внесены коррективы в ранее сложившиеся представления о генетических связях между таксонами покрытосеменных, выделены подклассы. Самым примитивным порядком признан Magnoliales (магнолиецветные). Выделены порядки, являющиеся филогенетическими узлами в эволюции двудольных (гамамелисовые, лютикоцветные, камнеломкоцветные). Однодольные рассматриваются как единая группа, берущая начало от древних магнолиецветных, и признается роль филогенетического узла в эволюции однодольных лилиецветных. На высшей ступени эволюции находятся астроцветные, ясноткоцветные, орхидные и злакоцветные.
studfiles.net
