ВИДЫ И СТРОЕНИЕ РАСТЕНИЙ

Растения различаются между собой по морфологическими признаками — формой корня, стебля, листьев, цветов, плодов. Ниже приводятся основные общие сведе­ния о морфологии растений, необходимые для их определения.

Корень - один из основных вегетатив­ных органов высших растений.

Корни поглощают воду и питательные вещества и проводят их в надземные орга­ны, а также прочно закрепляют растение в почве. У некоторых растений, например у моркови, корень служит для хранения запасных питательных веществ. У корнеотпрысковых растений (малины, сирени, осины) при помощи корней производится вегетативное размножение. Все имеющие­ся у растения корни образуют корневую систему, достигающую у многих растений значительных размеров и иногда превыша­ющую надземную часть в несколько раз, проникая в глубину, например, у пшени­цы до 2 м, у верблюжьей колючки до 15 м. Корневая система разрастается и вширь — например, у кукурузы до 2 м, а у взрослой яблони до 15 м от ствола растения.

Кроме подземных, существуют и над­земные корни. Среди них различают воздуш­ные корни, которые образуются на стеблях и свисают вниз (монстера, орхидеи и др.), ходульные корни, которые отходят от ство­ла и, дойдя до почвы, внедряются в нее (мангровые растения влажных тропиков), цепкие корни, при помощи которых мно­гие лианы прикрепляются к стволам, ска­лам и поднимаются к источнику света (плющ, ваниль и др.). У некоторых болот­ных растений тропиков встречаются дыха­тельные корни, которые поднимаются над поверхностью болота и обеспечивают воз­духом корневую систему. Корневые систе­мы растений всасывают и поглощают воду и растворенные минеральные соли из по­чвы и служат проводящими тканями при транспортировке этих веществ.

Корневая система, имеющая хорошо разви­тый главный корень (он длиннее и толще дру­гих) и отходящие от него боковые корни, на­зывается стержневой. Встречается у ели, бобовых, щавеля, подсолнечника и др.

Стержневые корневые системы делятся на конусовидные (у моркови) и репчатые (у свеклы); мочковатые — главный корень не развит, а корневую систему составляет пучок (мочка) корней примерно одинако­вой толщины (злаки, лютик, лук, чеснок и др.); придаточные корни — отходят от кор­невища (многолетние травы, вир и др.), образуются на стеблях, особенно на пол­зучих, даже на листьях.

У некоторых растений корни служат хра­нилищем питательных веществ, в связи с чем они становятся толстыми и мясисты­ми. Это корнеплоды моркови, петрушки, репы, брюквы, свеклы и др. В строении кор­неплода принимает участие и стебель: вер­хняя часть корнеплода, несущая листья (головка), является укороченным стеблем. Корнеплоды являются двулетними расте­ниями. Корневые клубни — утолщенные хра­нилища питательных веществ — образуются из боковых и придаточных корней (георги­ны, чистотел, орхидеи и др.).

Корневище. На корневище, как и у над­земного побега, есть верхушечная и боковые почки. Из почек корневища вы­растают его боковые ответвления и над­земные побеги. В корневищах пырея, вет­реницы, ландыша и др. откладывается много питательных веществ, которые расходуются весной для образования новых вегетативных органов, а также цветков, плодов и семян. Корневища ха­рактерны для большинства многолетних травянистых растений (осока, пырей, щавель, первоцвет и др.).

Корневище внешне очень похоже на ко­рень, однако у корня никогда не бывает не только листьев, но даже и их зачатков, корневище же и под землей остается стеб­лем, поэтому на нем можно обнаружить зачатки листьев в виде небольших чешуек, «глазков».

Корневища, как и корни, бывают уд­линенной формы и располагаются в земле горизонтально, вдоль поверхности почвы, или вертикально, как настоящие корни.

Клубни представляют собой массивные утолщения стебля с небольшими зачатка­ми листьев в виде «глазков».

Стебель растения осуществляет следу­ющие основные функции:

— поддерживает листву в воздухе, рас­полагая се так, чтобы она получала как можно больше света;

— служит проводником питательных ве­ществ от корня к листьям и обратно.

Облиственный стебель называется побе­гом, место прикрепления листа к стеблю — узлом, а участок стебля между узлами — междоузлием.

Стебли растений имеют различную фор­му, цвет и отличаются большим разнооб­разием.

По положению к поверхности земли раз­личают следующие виды стеблей:

• прямостоячий стебель;
• приподнимающийся (восходящий) — вни­зу горизонтальный, кверху становящийся вертикальным (чабрец, толокнянка и др.);
• ползучий — стелющийся по земле, та­кой стебель часто укореняется с помо­щью придаточных корней (лапчатка, бар­винок и др.);
• вьющийся — обвивается вокруг опоры (фасоль, вьюнок);
• лазящий поднимается вверх, цепля­ясь за опору усиками (горох, виноград, огурцы).

Видоизмененные стебли состоят из не­доразвитого укороченного стебля (дон­це), несущего многочисленные тесно сближенные мясистые листья (лук, тюль­пан, лилия).

Видоизменение стебля, образующееся из укороченных побегов, называется ко­лючкой (боярышник, терновник). Вырос­ты коры, легко снимающиеся вместе с пей, называются шипами (шиповник, роза, малина). Длинные ползучие тонкие стебли называются усами (земляника).

Усики — тоже измененные побеги, с помощью которых растение цепляется за опору, поднимаясь вверх (виноград, тык­венные).

По поперечному сечению стебли разли­чаются на:

• цилиндрические, их большинство (ро­машка, кукуруза);
• сплюснутые (аир);
• трехгранные (ландыш, осока);
• четырехгранные (губоцветные);
• многогранные (кактусы);
• ребристые (хвощ, валериана).

Безлистный, несущий соцветие стебель называют стрелкой (лук, примула, одуван­чик). Листья у таких стрелок у самой земли образуют прикорневую розетку.

Стебли могут быть травянистыми и дре­весными.

Среди древесных различают деревья, ку­старники, полукустарники.

Деревья — это жизненная форма много­летних растений с одним стеблем (ство­лом), сохраняющимся в течение всей его жизни. Все это свойственно высшим расте­ниям, имеющим расчленения на листья, стебли и корни. У низших растений такого расчленения нет. Тело низших растений называют слоевищем, или талломом (от греч. «таллос» — росток).

Кустарники — жизненная форма многолетних растений, для которых характерны многочисленные стволы с ветвями, отхо­дящими почти от поверхности земли. Главный ствол развивается лишь в начале жиз­ни растения.

Полукустарники — кустарники, дереве­неющие лишь снизу, в верхней части они травянистые, к зиме сохнут и отмирают (шалфей, черника).

У деревьев и кустарников все надземные части многолетние, кроме листьев, кото­рые в основном живут только один год.

Травами называют жизненную форму ра­стений с сочной, зеленой и продревесневающей полностью всей надземной частью ежегодно отмирающей (кроме почек).

Среди цветковых растений различают однолетние, которые живут один год, в течение которого они вырастают из се­мян, зацветают, плодоносят и отмира­ют. Двулетние живут два года. В первый год из семян развивается вегетативная часть растения, на второй год образуется цве­тоносный побег. После плодоношения двухлетники отмирают. Многолетние жи­вут более двух лет, некоторые до 100 лет и более. Достигнув определенного воз­раста, многолетние растения могут цве­сти и плодоносить каждый год. Однолет­ние и двулетние — травянистые растения, а многолетними могут быть как травяни­стые, так и кустарниковые или древес­ные растения.

Многие растения имеют па себе листья. Карл Линней устанавливал 170 различных типов листьев.

Лист — вегетативный орган, образую­щийся на стебле и выполняющий важней­шие функции зеленого растения — фотосин­тез, транспирацию (регулируемое испарение воды) и газообмен.

У большинства растений листья име­ют зеленую окраску и состоят из листо­вой пластинки и черешка, с помощью которого прикрепляются к стеблю. Такие листья называют черешковыми (у ябло­ни, березы). Листья без черешков назы­вают сидячими (у льна, агавы). У злаков нижняя часть листа расширена и охваты­вает стебель, образуя влагалище (влага­лищные листья). У многих растений у основания черешка листа развиваются особые выросты — прилистники, имею­щие вид пленок, чешуек, маленьких ли­сточков. Размер листьев бывает от не­скольких миллиметров до 10 м и более (у пальм). Продолжительность жизни листьев зависит от морфолого-физиологических особенностей растения, сезонных изме­нений в природе (продолжительной за­сухи, резких похолодании и других фак­торов). У листопадных растений лист удерживается на протяжении вегетаци­онного периода, т. е. несколько месяцев; у вечнозеленых (ели, сосны, плюща, араукарии и др.) — от 1,5 до 5 лет и бо­лее. Видоизменения листьев возникли в процессе эволюции вследствие влияния окружающей среды, поэтому некоторые листья иногда непохожи на обыкновен­ный лист. Например, колючки у какту­сов, барбариса и др.— приспособления к уменьшению площади испарения и свое­го рода защита от поедания животными.

Лист обычно состоит из двух частей: пла­стинки и черешка.

Лист, лишенный опушения, называ­ется голым, имеющий волоски — опу­шенным, обильно опушенный — шер­стистым.

По способу прикрепления листья под­разделяются на:

Сидячие — листья, лишенные черешка.

У места прикрепления листа к стеблю иногда располагаются небольшие листоч­ки — прилистники. Их обычно бывает два, они разнообразной формы, иногда срас­таются вместе, образуя вокруг стебля тру­бочку-раструб (бобовые, розоцветные).

Зонтичные — образующие листовые вла­галища за счет расширения черешка у не­которых растений.

По степени образования различают ли­стья простые и сложные.

Простые листья содержат на черешке одну листовую пластинку — цельную или расчлененную (лопастную), по этому при­знаку простые листья разделяют на две разновидности.

При описании цельных листьев указы­вают форму листовой пластинки и очерта­ние края листа.

По форме листовой пластинки различа­ют листья:

• игольчатые (хвоя);
• шиловидные — более короткие и широ­кие, чем хвоя (можжевельник); линей­ные — длинные с параллельными краями (злаки, аир);
• продолговатые — длинные, но края не параллельны (облепиха);
• ланцетные — длина в 3—4 раза больше ширины (ива);
• овальные;
• округлые (настурция, осина);
• яйцевидные — округлое основание и за­остренная вершина (сирень, крапива);
• обратнояйцевидные — вершина округлая, основание заострено (толокнянка);
• ромбические лопаточные (нивянка);
• сердцевидные (липа);
• почковидные (копытень);
• стреловидные (стрелолист);
• эллиптические (фикус, коровяк);
• заостренно-эллиптические (черемуха, ландыш, крушина);
• щитовидные — листья любой формы, у которых черешок прикрепляется не к краю, а к середине листа (настурция).

При определении растения важен и край листа.

В зависимости от очертания края листья подразделяются на:

• цельные (ландыш);
• зубчатые — острые зубцы с равными сторонами (земляника);
• пильчатые — острые зубцы наклонены в одну сторону - к вершине листа (крапи­ва, черемуха);
• выемчатые — по краю имеются выемки (мать-и-мачеха);
• городчатые — зубцы тупые и закруглен­ные, выемки между ними острые (коровяк);
• волнистые (ламинария, вахта).

Края листовой пластинки бывают и бо­лее сложными:

• двоякозубчатыми (девясил высокий);
• городчато-зубчатыми (мужской папорот­ник) и др.

Простые листья с расчлененной лис­товой пластинкой отличаются от цель­ных более глубокими надрезами на краю листа.

В зависимости от глубины надрезов раз­личают листья:

• лопастные — надрезы листовой пластин­ки достигают трети или четверти ее шири­ны (дуб, клен);
• раздельные — разрезы более глубоки, но не достигают главной жилки или черешка (лютик, валериана).

Участки между надрезами соответствен­но называют лопастями, долями (у раз­дельных), сегментами (у рассеченных).

По степени удлиненности листовой пла­стинки различают листья:

• пальчатые — длина и ширина приблизи­тельно одинаковы, у них обычно нет глав­ной жилки (клен).
• перистые — длина превышает ширину, имеют главную жилку (дуб).

При описании листьев с расчлененной листовой пластинкой обычно отмечают два указанных признака и употребляют двойные названия — пальчатолопастный (клен), перистолопастный (дуб), пальчаторазделенный и т. д. При нечетном коли­честве сегментов листья называются непарноперисторассеченными.

Сегменты перистых листьев, в свою оче­редь, могут иметь глубокие надрезы 2-го по­рядка — дваждыперисторассеченные (муж­ской папоротник). При наличии надрезов 3-го и более высоких порядков листья на­зывают соответственно триждыперисторассеченными или многократноперисторассеченными (укроп, тмин).

Часто при описании листьев с расчле­ненной листовой пластинкой так же, как и для цельных, указывают и очертание ли­стовой пластинки, например, у дуба — обратнояйцевидные и перисто-лопастные, у тмина — ланцетовидные и триждыперисторассеченные.

У сложных листьев листовая пластинка состоит из нескольких листочков, которые прикрепляются к черешку или главной жил­ке короткими черешками. Эти листочки в от­личие от простых листьев при листопаде опа­дают поодиночке. Но разница между этими типами не всегда отчетливо выражена. Слож­ные листья также разделяются на:

• пальчатоспожные — листовые пластинки прикрепляются к одному центру (конский каштан, дикий виноград);
• перистосложные — листовые пластинки прикрепляются по всей длине черешка (горох, боб, акация);
• тройчатосложные — состоят из трех ли­стовых пластинок (клевер).

Встречаются и переходные формы — пальчатоперистосложные (стыдливая мимоза).

По количеству отдельных листочков раз­личают:

• парноперистосложные (желтая акация);
• непарноперистосложные (рябина, солодка).

Отдельные листочки также могут быть сложными, их в таком случае называют дваждыперистосложными, дваждытройчатосложными и т. д.

По расположению лист на стебле мо­жет быть:

• очередным — в каждом узле побега толь­ко один лист (береза, подсолнечник),
• супротивным — в узле находится два ли­ста, расположенных друг против друга (ка­лина, бузина),
• мутовчатым — в узле находится три и более листьев (можжевельник).

У некоторых растений листья образуют прикорневую розетку у основания стебля (одуванчик, подорожник).

Для определения вида растений особое значение имеет цветок, который является важнейшим органом растения. Цветки бы­вают не у всех растений, а только у покрытосеменных, которые иногда назы­ваются цветковыми растениями.

Окраску цветку придают его второсте­пенные части, играющие защитную или «сигнальную» роль, привлекая к себе на­секомых, в то время как часть цветка, в которой происходят важнейшие процессы образования половых клеток (гамет), в большинстве случаев невзрачна и плохо заметна.

При описании цветка покрытосеменных используют ряд терминов.

Цветоножка — часть стебля, несущая цветок. Если цветоножка не развита, цве­ток называют сидячим. Цветоножка выхо­дит из пазухи листа, который называется кроющим, или, менее правильно,— при­цветником. Кроме того, у многих растений на цветоножке бывают еще один или два маленьких листочка, которые называются прицветничками.

Цветоложе — верхняя часть цветонож­ки, к которой прикрепляются все части цветка — чашечка, венчик, тычинки, пес­тики. Цветоложе обычно бывает несколько расширенным, оно может быть плоским, у некоторых коническое (лютик, малина) или вогнутое (роза, вишня, слива).

Чашечка является наружным кругом цветка, ее образуют обычно зеленые лис­точки — чашелистики. Различают раздель­но- и сростнолистную чашечки, в после­дней срастаются чаще всего лишь нижние части чашелистиков, образуя трубочку. При описании формы чашелистиков при­меняют тс же термины, что и для листа.

Венчик обрамляет чашечку, состоит из листочков — лепестков, окрашенных у разных растений в разные цвета. У многих видов растений венчик окрашен в один цвет, характерный для данного растения (василек, черемуха, рябина), у других цвет венчика может варьировать (роза, сирень, картофель). Венчик может быть раздельнолепестным (черемуха, шипов­ник) и сростнолепестным (пасленовые, губоцветные). Сросшиеся части образуют трубочку, не сросшиеся — отгиб. Различа­ют венчики: правильный — все лепестки одинаковы или, если они разные, правильно чередуются (лилия, вишня, мак); неправильный— лепестки отличаются по форме и размеру (фиалка, львиный зев), через венчик у них можно провести лишь одну плоскость симметрии. Правильный венчик может быть колокольчатым (ко­локольчик), воронковидным (вьюнок), трубчатым (подсолнечник). При непра­вильном венчике различают двугубый венчик — имеется верхняя и нижняя губа (губоцветные, норичниковые), мотыль­ковый (у бобовых, гороха) и др.

Растения, имеющие венчик и чашечку, называются двупокровными, а растения, цветки которых имеют только чашечку или только венчик (или не имеют ни того ни другого),— однопокровными.

Чашечка и венчик образуют околоцвет­ник. Если чашечка и венчик в нем различ­ны, он называется двойным. Простой око­лоцветник состоит из одного круга и окрашен в один цвет, он может быть вен­чиковидным, т.е. окрашенным, как вен­чик, в разные цвета (тюльпан, ландыш, подснежник), или чашечковидным — ок­рашенным в зеленый цвет (свекла, крапи­ва, щавель). У некоторых растений около­цветник отсутствует — это голые цветки (ясень, ива, осока).

Основными частями цветка являются тычинки (где возникают пыльцевые зерна, внутри которых появляются мужские га­меты — спермин) и пестик (где образуется яйцеклетка). Тычинка состоит из нижней части — тычиночной нити — и пыльника, содержащего пыльцу. Количество тычинок бывает различным, о чем указывается при описании растения.

Пестик состоит из вздутия — завязи, си­дящей на небольшой подушечке — цвето­ложе, которым кончается цветоножка. Над завязью возвышается небольшая колон­ка — столбик, заканчивающийся плоским или ветвистым рыльцем, на которое по­падает пыльца. Завязь всегда полая. Внутри нес, в гнезде (или гнездах), находятся се­мяпочки, или семязачатки, а в каждой семяпочке — яйцеклетка. Из пестика после оплодотворения образуется плод. В цветке часто (но не всегда) развивается около­цветник—лепестки, слагающие венчик цветка, и чашелистики, из которых скла­дывается чашечка — наружная обертка цветка. И главные, и второстепенные час­ти цветка располагаются на цветоложе.

Большинство цветков имеют и тычинки, и пестик. Такие цветки называют обоеполы­ми. Могут быть только пестичные и только тычиночные цветки. Растение, на котором развиты и тычиночные, и пестичные цвет­ки, называется однодомным (береза, дуб, кукуруза, огурец, ольха). У одного и того же вида растения могут встречаться особи, не­сущие только пестичные, и особи, несущие только тычиночные цветки. Такие растения называются двудомными (крапива, облепи­ха, осина, тополь, щавель). Эти растения разнополые — мужские (тычиночные) и женские (пестичные) особи. Тычиночные особи никогда не приносят семян. У обоепо­лых растений в цветке находятся тычинки и пестики (черемуха, мак, крушина), у однополых — в мужском цветке имеются только тычинки, а в женском — только пе­стики. Бывают и многодомные растения, у которых наряду с однополыми цветками имеются и обоеполые (гречиха, ясень).

Цветы бывают одиночными, они обыч­но крупные. Мелкие цветки собраны в со­цветия, которые отличаются значитель­ным разнообразием.

Различают простые и сложные соцветия.

Простые соцветия имеют главную ось (цветонос), на которой расположены цве­тоножки с цветами.

Среди простых, соцветий различают не­сколько разновидностей:

Кисть — от удлиненной цветочной оси отходят почти равной длины цветоножки с отдельными цветками (черемуха, багуль­ник, смородина, белая акация). Кисть бы­вает и односторонней, как у ландыша.

Колос отличается от кисти отсутствием цветоножек, на удлиненном цветоносе расположены сидячие цветки (подорож­ник, орхидея).

Сережка — поникающее соцветие в виде колоса, имеются только однополые цвет­ки (ива, тополь, береза).

Початок — колос с толстой мясистой осью (кукуруза, вир, белокрыльник).

Щиток — его можно рассматривать как кисть, у которой цветки находятся на од­ном уровне, так как нижние цветоножки длиннее верхних (калина, валериана, бо­ярышник).

Зонтик — на укороченной оси распо­лагаются цветоножки, как прутья зонтика (лук, чистотел, вишня, яблоня).

Головка — главная ось укорочена, на се вершине густо расположены сидячие цвет­ки (клевер, чабрец).

Корзинка — многочисленные сидячие мелкие цветки расположены на утолщенной и расширенной части цветоножки — цвето­ложе — плоском или вогнутом. Снаружи соц­ветие прикрыто зелеными листочками — это обертка. Такое соцветие иногда принимают за один цветок. Цветки в корзинке бывают труб­чатыми (пижма) и язычковыми (одуванчик). У некоторых растений в соцветии находятся два этих вида цветков (ромашка аптечная, подсолнух, арника горная).

Сложные соцветия — от главной цветоч­ной оси отходят боковые, на которых раз­мещены простые соцветия. Сложный колос состоит из простых колосков, сидящих на общей оси (злаки, пырей).

Сложный зонтик — соцветие образовано несколькими зонтиками (зонтичками), расположенными на концах боковых осей (морковь, петрушка, укроп, тмин).

Метелка — сложная кисть — на главной удлиненной оси находятся боковые цвето­носные ветви в виде кисти. Общее очерта­ние метелки обычно пирамидальное (си­рень, полынь, овес).

В сложных соцветиях встречаются ком­бинации разных простых соцветий — на­пример, щитка и корзинки (тысячелист­ник, пижма). Вместо одиночных цветков, образующих простой щиток, здесь находят­ся соцветия в виде корзинок.

Плод чаще образуется за счет сильно разросшейся завязи пестика. Главной час­тью плода являются семена, они находят­ся внутри околоплодника. Плод удержива­ется на плодоножке — бывшей цветоножке. Плоды делятся на сухие и сочные. Различа­ют также одно- и многосемянные плоды.

Односемянные сухие плоды. Семянка — односемянный плод с кожистым около­плодником, не срастающимся с семенем (подсолнечник, ромашка). На верхушке плода может быть хохолок (одуванчик, валериана), что способствует разносу се­мян ветром.

Орех — твердый деревянистый около­плодник (лесной орех), такие плоды мень­ших размеров называют орешками. Семян­ки и орешки с кожистыми перепончатыми придатками называют крылатками (вяз, ясень, конский щавель, береза).

Зерновка — пленчатый тонкий около­плодник срастается с семенем (злаки).

Многосемянные сухие плоды. В отличие от односемянных плодов они вскрывают­ся, освобождая семена. Коробочка может иметь различное число гнезд и открывать­ся по-разному — крышечкой (подоро­жник, белена), зубчиками па верхушке (первоцвет), несколькими створками (зве­робой, трехцветная фиалка), дырочками (мак, львиный зев), продольными трещин­ками (дурман, молочай).

Боб — одногнездный многосемянный плод, открывается двумя створками (горох, фасоль, донник).

Листовка — похожа на боб, но откры­вается только одной щелью по шву сра­щения (живокость).

Стручок — двугнездый многосемянный плод, раскрывается двумя створками, меж­ду которыми находится перегородка, на ней с двух сторон располагаются семена (капуста, горчица, желтушник). Более мелкие плоды такого строения называют стру­чочком (пастушья сумка). Сочные плоды.

Костянка — семя находится внутри твер­дой деревянистой оболочки (косточка), снаружи которой располагаются мякоть и кожица (слива, вишня, черемуха). Они могут иметь и несколько семян (круши­на, толокнянка). Костянки бывают и су­хими (грецкий орех, миндаль).

Ягода — семена находятся внутри сочно­го околоплодника, состоящего из мякоти и кожицы (черника, клюква, брусника, смородина, виноград, томаты).

Тыквина — в отличие от ягоды наружная часть околоплодника твердая, даже дере­вянистая (тыква, арбуз, дыня, огурец).

Сложные или сборные плоды образуются из цветка с несколькими пестиками, состоят из простых плодиков. Они могут быть сухими и сочными. Сборный орешек (горицвет ве­сенний), сборная семянка (лапчатка), сбор­ная костянка (малина, ежевика) — это при­меры сборных плодов.

Существуют и ложные плоды — в их обра­зовании принимают участие, кроме завязи, и другие части цветка. Так, у земляники сочная съедобная часть — мякоть — образуется за счет разросшегося цветоложа, а мелкие плодики (семянки) находятся на поверхно­сти. У шиповника стенки плода образуются также разросшимся цветоложем, а пло­дики — орешки — находятся внутри.