Ми назвали наш сайт Leafery, тому що листя - це те, завдяки чому ми живемо. Людство існує тому, що листя виробляє кисень, яким люди можуть дихати. Ми використовуємо кисень та виробляємо вуглекислий газ. Середньостатистична людина видихає близько 1 кг вуглекислого газу в середньому на день, а ті, хто займається енергійними фізичними вправами, виробляє у вісім разів більше CO2. За допомогою процесу, званого фотосинтезом, листя за допомогою енергії сонця поглинає вуглекислий газ і воду і перетворює їх у хімічні сполуки, такі як цукри, які живлять дерево. Побічним продуктом цієї хімічної реакції дерево виробляє і виділяє кисень. Одне велике дерево може забезпечити добовий запас кисню до чотирьох осіб, тобто у день воно виробляє до 4 кг кисню. А використовує для цього 55 гр вуглекислого газу. Тобто за рік дерево поглине понад 20 кг вуглекислого газу та зробить 1,5 тисячі кг кисню, а він складає лише 21% того повітря, яким ми можемо дихати.
Але ж листя складає близько п'яти відсотків будови дерева, 15 відсотків - стебла, 60 відсотків - стовбур і 20 відсотків - коріння. Адже рослини не тільки дозволяють нам дихати і жити, вони також годують нас у самому прямому сенсі цього слова. Що робить людина на подяку за такі подарунки життя? Вона знищує все навколо себе в безглуздих війнах. Історик Тімоті Снайдер називав Україну після Другої світової війни “кривавими землями”. Після загарбницької війни росії проти України вона може стати ще й “спустошеною та замінованою землею” (джерело інформації - тут).
Як писати про вирощування рослин, не занурюючись у цей дивовижний світ рослин? Це живі істоти, вони, як і людина, проходять певні етапи життя: зародковий період, молодість, зрілість та старіння. Тільки однорічні завершують свій життєвий цикл за один рік, дворічні за два, а багаторічні живуть багато років. Шкірка рослин дихає скрізь продихи. Рослини шукають фотони світла, як ми їжу, та перетворюють її у запаси цукру. Рослини природньо розмножуються насінням та штучно живцями. Рослини можуть протидіяти шкідникам та хворобам, у них є імунітет і потужна система захисту. Рослини мають друзів та ворогів, можуть співіснувати з іншими рослинами або, навіть тваринами, встановлюючи сімбіозні зв'язки. І хоча клімат безпосередньо впливає на етапи розвитку і зростання рослини, вони постійно розвивають нові механізми метаболізму, пристосовуючись до змін навколишнього середовища.
Єдине, що не вміє рослина, це взяти та переїхати від недбалого хазяїна на іншу ділянку, яка буде краще відповідати її потребам. Рослини приречені жити там, де ми їх посадили, тому так важливо знати природні умови їх життя і допомагати їм вижити. Ця публікація про світ рослин та зміну клімату, до яких ми вимушені постійно пристосовуватися, як і рослини.
Будова рослин
Усі органи рослини - коріння, стебла та листя формуються з спеціальної тканини, яка поділяється на твірну, що постійно зростає у довжину (первинна) та в ширину (вторинна), і всі ці частини рослини структуровані таким чином, щоб рослина могла отримувати необхідне сонячне світло, воду, поживні речовини ґрунту та ресурси кисню. Деякі чудові пристосування розвинулися, щоб дозволити видам рослин процвітати в менш ніж ідеальних середовищах існування, де одного або декількох цих ресурсів не вистачає.
Наприклад, у тропічних лісах світла часто мало, оскільки багато дерев та рослин ростуть близько один до одного і перекривають більшу частину сонячного світла від досягнення лісової підстилки. Багато видів тропічних рослин мають виключно широке листя, щоб максимально захопити сонячне світло. Інші види - епіфіти: рослини, які ростуть на інших рослинах, які служать фізичною опорою. Такі рослини здатні рости високо в пологах на вершині гілок інших дерев, де сонячне світло більш рясне. Епіфіти живуть на дощі і мінералах, зібраних в гілках і листі опорної рослини. Бромелієві (представники сімейства ананасових), папороті, орхідеї - приклади тропічних епіфітів, вони мають спеціалізовані тканини, які дозволяють їм ефективно захоплювати і зберігати воду.
Деякі рослини мають спеціальні пристосування, які допомагають їм виживати в умовах, бідних поживними речовинами. А м'ясоїдні рослини, такі як Венерина мухоловка, яка росте на болотах, де в грунті мало азоту, модіфікувала своє листя для захоплення комах, щоб забезпечити себе додатковим джерелом настільки необхідного азоту.
Тканина - це сукупність клітин, що мають спільне походження, однакову форму і виконують одну й ту саму функцію. Рослинні клітини поділяються на два типи - твірна та постійна тканина.
Визначення тканин рослини
Тканина - це стійкий, тобто закономірно повторюваний, комплекс клітин, які подібні за походженням, будовою і пристосовані до виконання однієї або кількох функцій. Між клітинами в деяких тканинах знаходиться міжклітинна речовина, яка не має клітинної будови. Твірна тканина виконує всі функції зростання, її клітини безперервно діляться і дають початок постійним тканинам, які вже у своєму постійному, практично незмінному вигляді виконують провідні, покривні, механічні та інші основні функціїї рослини.
Твірна тканина дводольних
Твірна тканина, або меристема, складається з клітин невеликого розміру з тонкою оболонкою і великим ядром, які щільно прилягають одна до одної без міжклітинних просторів.
Клітини твірних тканин здатні до поділу. Завдяки цій тканині протягом усього життя рослини утворюють нові тканини і органи. Основними групами твірних тканин є верхівкові й бічні.
Верхівкові твірні тканини розташовані на верхівках коренів і пагонів. Завдяки ним відбувається ріст рослини в довжину та утворення нових частин кореня і пагона. Верхівковою (апікальною) називають твірну тканину верхівки стебла (конус наростання), верхівки кореня (ділянка поділу) та верхівок їхніх бічних відгалужень. Таке зростання називають первинним.
Бічна твірна тканина не утворює нових частин тіла рослини, вона закладається всередині стебла й кореня і зумовлює ріст у товщину вже наявних коренів і стебел. Бічну твірну тканину
називають бічна меристема, вона відповідає за вторинний ріст, який викликає збільшення товщини, наприклад, камбій, поділ клітин якого дає ріст стебла і кореня в товщину у дводольних рослин.
Постійна тканина
З клітин твірної тканини (меристеми) формуються всі інші типи тканин, тобто всі постійні тканини, які, з часом можуть перетворюватися у інший вид тієї ж постійної тканини.
Постійні тканини виконують всі основні функції всередині рослини, тому їх називають основними. Наприклад, асиміляційна тканина розміщена в усіх зелених частинах рослин. Її клітини містять хлоропласти, в яких здійснюється процес фотосинтезу. Основна запаслива тканина заповнює м'які частини листків, плодів, серцевину стебел та коренів. У її клітинах відкладаються на запас поживні речовини. Повітроносна тканина багата, як правило, на міжклітинні проміжки, заповнені повітрям. Міжклітинники, сполучаючись у загальну сітку, забезпечують газообмін рослин.
Провідна або судинна тканина
Провідна тканина або судинна - постійна тканина, по якій у рослині переміщуються вода та інші речовини. До її складу входять судини (трахеї), трахеїди і ситоподібні трубки.
Судини (трахеї) - це довгі трубки, що формуються з багатьох розміщених одна над одною клітин, поперечні стінки яких руйнуються. Поздовжні стінки судин нерівномірно потовщені (здерев'янілі), цитоплазма відмирає.
Трахеїди - це видовжені клітини з косими поперечними перетинками, якими вони сполучаються одна з одною, утворюючи суцільний ланцюг. Як і трахеї, це мертві клітини з нерівномірно здерев'янілими стінками. Здерев'яніння (потовщення) може мати вигляд кілець, спіралей, драбинок, сіток. Завдяки потовщенням трахеї і трахеїди протистоять стискуванню і розтягуванню. Подібність будови трахей і трахеїд пояснюється єдиною функцією. По них вода і розчинені в ній мінеральні солі рухаються від коренів до надземних частин рослини.
Судини і трахеїди функціонують кілька років, а потім закупорюються внаслідок діяльності паренхімних клітин деревини.
Покривна тканина
Покривна тканина - це епідерма (епідерміс), корок та кірка. Функції покривних тканин - захист органів від випаровування, висихання, охолодження, різних пошкоджень. Разом з тим клітини епідерми забезпечують газообмін (продихові клітини) і всмоктування води та розчинених у ній речовин (клітини епіблеми з кореневими волосками).
Формування покривних тканин відбувається поступово, спочатку з апікальної меристеми розвивається первинна покривна тканина - епідерма (шкірка рослини). Найчастіше вона складається з єдиного шару живих, без хлоропластів, тісно притиснених одна до одної клітин. Стінки клітин звивисті і мають різну товщину. Звернені до зовнішнього середовища стінки товщі і часто вкриті товстим шаром кутикули (плівка з жироподібних речовин). Захисні властивості епідерми можуть підсилюватися різними виростами - волосками.
Як правило, епідерма функціонує на рослині впродовж одного року (точніше, впродовж вегетаційного періоду). З часом, найчастіше під осінь, замість епідерми на стеблі утворюється вторинна покривна тканина — корок, що входить до складу перидерми, яка, на відміну від епідерми, утворюється лише на стеблах та коренях.
Корок - багатошарова мертва тканина, що утворюється за рахунок вторинної меристеми (коркового камбію, який знаходиться всередині стебла та коренів). Оболонки клітин корка потовщені і просочені речовиною, за складом близькою до жирів, майже непроникною для води й повітря. Ці клітини щільно зімкнені між собою і виконують основні захисні функції. Клітини корка мертві, наповнені повітрям або смолистими чи дубильними речовинами.
Кірка утворюється на зміну корку, тому її іноді називають третинною покривною тканиною. Типова кірка спостерігається у деревних рослин. Перидерма під натиском розростання стебла в товщину через 2-3 роки розривається. В глибших шарах кори закладаються нові ділянки коркового камбію, які утворюють нові шари корку. Ці нові відмерлі шари тканин ущільняються, деформуються і утворюють кірку (блок різнорідних відмерлих тканин).
На спилі стовбура дерева, серед інших шарів, можна виділити 2 шари, по яких переміщуються речовини: деревина і луб. До складу деревини входять судини, по яких вода і мінеральні речовини з ґрунту піднімаються вгору. До складу лубу входять ситовидні трубки, по яких органічні речовини переміщуються з листків (де вони утворюються) вниз.
Якщо помістити білі квіти гвоздики до посудини з розчинами харчових барвників, то вода з барвниками по провідній тканині стебла піднімається вгору і забарвлює квіти у відповідний барвнику колір. Навесні березовий сік із накопиченими запасами цукру починає надходити з провідної тканини (деревини) з коренів вгору. Це використовують люди, які свердлять отвір у стовбурі берези, поміщають у нього трубку і отримують березовий сік.
Механічна тканина
Є ще один тип тканин - механічна тканина, яка надає рослинам міцність. Вона міститься у всіх органах рослини. Багато механічної тканини розташовано у стовбурі і прожилках листків. Механічна тканина утримує стовбур і гілки дерев у вертикальному положенні. У клітин механічної тканини товсті клітинні стінки, у деяких клітин оболонки дерев'яніють. Часто клітини механічної тканини подовжені і мають вигляд волокна, вони можуть загинути, проте тверді, товсті клітинні стінки зберігаються. Наприклад, шкаралупа горіхів, кісточки абрикосу та інші тверді частини плодів складаються з механічної тканини.
Кожна рослина сама формує співвідношення тканин, вона може збільшувати кількість жирів у корці, якщо потрібно більше захисту, або поширювати чи звужувати судини в умовах нестачі чи збільшення води тощо. Саме тканини відіграють основну роль у пристосуванні рослини до навколишнього середовища, але якщо ви висаджуєте томат у температуру, яка не відповідає його існуванню, чудо не трапляється. Більш детально про температурні та інші обмежувальні режими зростання та розвитку рослин дивіться у нашому наступному розділі "Обмежувальні режими рослин".
Коріння утримує рослину у грунті, всмоктує із грунту воду з розчиненими мінеральними солями для забезпечення ними всіх органів рослини, деякі рослини вегетативно розмножуються за допомогою коріння, а також відкладають там запаси поживних речовин.
Визначення коріння
Підземна частина рослини представлена основними і обростаючими коріннями. За розміщення в грунті розрізняють горизонтальні і вертикальні корені. Місце переходу підземної частини в надземну називають кореневою шийкою. Справжня коренева шийка буває тільки у рослин, отриманих з насіння. У кореневласних рослин, отриманих у результаті вкорінення живців, коренева шийка умовна.
Коріння насіннєвих рослин виконують три основні функції: прикріплення рослини до ґрунту, поглинання води та мінералів та транспортування їх вгору та зберігання продуктів фотосинтезу. Деякі коріння модифікуються для поглинання вологи і обміну газами. Більшість коренів знаходяться під землею. Однак деякі рослини також мають додаткові коріння, які виходять над землею від пагона.
Види коренів
У рослин розрізняють три види коренів: головні, придаткові (додаткові) і бічні. Головний (основний) корінь утворюється першим із зародкового корінця при проростанні насіння.
Головні і придаткові корені можуть розгалужуватися. При цьому на них ще можуть утворюватися бічні корені. Більшість коренів знаходяться під землею. Однак деякі рослини також мають додаткові коріння, які виходять над землею від пагона.
Типи кореневих систем
Сукупність усіх коренів рослини утворює його кореневу систему. Залежно від того, яке коріння входить до неї, розрізняють стрижневий та мичкуватий тип кореневих систем. У квіткових (покритонасінних) рослин дводольні мають стрижневу, а однодольні мичкувата кореневу систему.
Деякі рослини мають поєднання стрижневих коренів і волокнистих коренів. Рослини, які ростуть в сухих районах, часто мають глибокі кореневі системи, тоді як рослини, що ростуть в районах з великою кількістю води, швидше за все, мають менші кореневі системи.
Стрижнева коренева система
Стрижнева коренева система складається з одного головного та безлічі бічних коренів. Така коренева система є у кульбаби, щавлю, моркви, буряків та ін. Стрижнева коренева система має головний корінь, який росте вниз вертикально, і з якого виникає безліч менших бічних коренів. Кульбаби є хорошим прикладом; їх стрижневі коріння зазвичай обламуються при спробі витягнути ці бур'яни, і вони можуть відростити інший пагін з решти кореня). Стрижнева коренева система проникає глибоко в грунт.
Мичкувата коренева система
Мичкувата коренева система утворена придатковими (додатковими) та бічними коріннями приблизно однакових розмірів. У такій кореневій системі головний корінь не розвинений чи відмирає, наприклад, мичкувата коренева система є у жита, кукурудзи, цибулі, подорожника та ін.
Мичкувата або волокниста коренева система розташована ближче до поверхні грунту і утворює щільну мережу коренів, яка також допомагає запобігти ерозії ґрунту (гарним прикладом є газонні трави, як пшениця, рис та кукурудза).
Головний корінь
Зростання коренів починається з проростання насіння. Коли зародок рослини виходить з насіння, корінця зародка формує кореневу систему.
Кінчик кореня захищений кореневою капелюшком, структурою виключно пристосованою для коренів і не схожою на будь-яку іншу структуру рослини. Він складається з клітин покривної тканини та захищає найбільш уразливу частину кореня від механічних пошкоджень, оскільки вона легко пошкоджується, коли корінь проштовхується через грунт.
Клітини кореневого чохлика живуть недовго, вони постійно злущуються і руйнуються, а замість відмерлих постійно утворюються нові.
Будова головного кореня
Кінчик кореня можна розділити на три зони: зону поділу клітин, зону подовження і зону дозрівання і диференціації.
Основні корені мають зони поділу (конус нарастання з твірної тканини, яку покриває кореневий чохлик), росту та провідну зону, по якій поглинена вода та мінеральні речовини рухаються вгору корінням. Обрастаюче коріння - це всмоктуючи корінці або кореневі волоски, які формуються на деякій відстані від кінчика кореня і дозрівають приблизно в той момент, коли дозрівають перші первинні клітини твірної тканини (ксилеми).
На самому кінчику основного корінця міститься кореневий чохлик. Він складається з клітин покривної тканини та захищає найбільш уразливу частину кореня від механічних пошкоджень. Клітини кореневого чохлика живуть недовго, вони постійно злущуються і руйнуються, а замість відмерлих постійно утворюються нові.
Під кореневим чохликом розташовані клітини твірної тканини (конус наростання). Там відбувається безперервний поділ клітин. Тому ця ділянка кореня називається зоною поділу. Клітини зони поділу є дуже дрібними. За зоною поділу знаходиться зона росту (розтягу). Тут молоді клітини витягуються, внаслідок чого ростуть у довжину та забезпечують видовження та потовщення кореня.
За зоною росту міститься зона всмоктування, в якій відбувається поглинання води та мінеральних речовин кореневими волосками.
Кореневий волосок — це виріст клітини покривної тканини кореня, вони є різновидом транспортної клітини і забезпечені безліччю протоплазматичних зв'язків з сусідніми клітинами кореня, і таким чином збільшують поглинаючу площу коренів при мінімальних витратах вуглецю, а також можуть проникати в дрібніші пори грунту.
Поглинання фосфору безпосередньо корелює з довжиною та частотою кореневих волосків.
Велика кількість кореневих волосків збільшує поверхню всмоктування. Кореневі волоски безпосередньо стикаються з ґрунтом і поглинають воду та розчинені у ній мінеральні речовини. Тому при пересадці рослин коріння треба берегти і переміщати з найбільш можливою кількістю навколишнього ґрунту. Коріння деяких видів утворюють асоціації з певними грибами, так званими мікоризами. Ці грибкові кореневі асоціації також сприяють засвоєнню фосфору. Кореневі волоски менш поширені на голонасінних рослинах, ніж на покритонасінних, і вважається, що в деяких випадках це дає квітковим рослинам конкурентну перевагу.
Придаткові (додаткові) корені
У деяких видів рослин від нестачі води чи поживних речовин, починають утворюватися коріння стресу, так зване придаткове чи додаткове коріння. Воно може зростати як на зовнішніх тканинах (згадайте зачатки коренців на стеблі томату), так і на існуючому корінні, що призводить до зміни їх зовнішньої та внутрішньої будови та виникнення видозмін.
Це додаткове коріння може рости вниз, убік або навіть вгору по стовбурах дерев. Ці напрями визначаються спеціальною системою рослини, що перетворює фізичні сигнали у фізіологічні сигнали, які контролюють морфологічний та анатомічний розвиток коренів. Вважається, що основне вогнище сприйняття гравітації знаходиться в кореневому чохлику.
Симбіотичні зв'язки
Крім структурної фіксації та системи система збирання води і мінеральних ресурсів грунту, деякі види дерев застосовують коріння для встановлення симбіотичних зв'язків, наприклад, з азотфіксуючими мікроорганізмами і грибковими симбіонтами, які називаються коризами, і які, як відомо, збільшують поглинання фосфору і таким чином доповнюють живлення дерева.
Кореневі модифікації
Зазвичай, коріння рослин виконують три основні функції: прикріплення рослини до ґрунту, поглинання води та мінералів та транспортування їх вгору та зберігання продуктів фотосинтезу.
Але деякі коріння модифікуються для зростання на іншій рослині та поглинання вологи (епіфітні коріння), або для поширення зростання (столони) чи зберігання поживних речовин (Накопичувальні корені).
Повітряні або епіфітні коріння
Повітряні або епіфітні коріння, також як і звичайні опорні коріння, забезпечують додаткову підтримку для закріплення рослини та дозволяють рослині рости на іншій рослині. Крім того, вони розвивають губчасту тканину, наприклад, орхідея, для поглинання вологи.
Накопичувальні корені
Такі коріння, крім основних функцій виконують і функцію запасання речовин.
Існує два види накопичувальних коренів: кореневі бульби та коренеплоди, або торцеві коріння.
Кореневі бульби з'являються, якщо поживні речовини накопичуються у бічних та придаткових (додаткових) коренях. Кореневі бульби є у жоржини.
Коренеплоди утворюються, коли поживні речовини запасаються у головному корені та нижніх частин стебла рослини. Морква, буряк, ріпа, бруква та інші рослини запасають поживні речовини у коренеплодах. Це дворічні рослини, які мають м'ясисті коріння, які допомагають їм зимувати. Їх нелегко розмножити на нові рослини і, як правило, їх вирощують з насіння. Однак хрін і деякі рослини маку можна легко розмножити кореневими живцями.
Зверніть увагу на різницю між накопичувальним корінням та стеблом, яке теж може виконувати функції зберігання поживних речовин. У стебла багаторічних трав'янистих рослин можуть бути своєрідні підземні комори. Надземні частини цих рослин щорічно до осені відмирають. У грунті залишаються коріння і видозмінені підземні пагони — кореневища, бульби і цибулини. Саме у них відкладаються на зиму запаси органічних речовин. Але це не коріння, а модифіковані пагони.
Пагін — це стебло з листками і бруньками, розташованими у певному порядку. Стебло є осьовим органом пагону, а листок — бічним. Місця прикріплення листків до стебла називають вузлами, а частина стебла між двома сусідніми вузлами — міжвузлям.
Характеристики погону
Вузли - це точки кріплення для листя, повітряних коренів та квітів. Область стебла між двома вузлами називається міжвузлям. Гілочка, яка виходить з вузла та з'єднує стебло з основою листа, - це черешок.
Пагони відрізняються довжиною міжвузля. Трапляються пагони, у яких довгі міжвузля та вузли розташовані далеко один від одного. Їх називають подовженими. На інших пагонах сусідні вузли знаходяться близько, а міжвузля — короткі. Це вкорочені пагони.
Кут між листом і міжвузлям, що знаходиться вище (уявний кут між стеблом і листком рослини), називається пазухою листка. У таких пазухах містяться зародкові бічні пагони — пазушні бруньки. Пробудження пазушних бруньок зумовлює розвиток бічних пагонів (розгалуження пагону).
Розрізняють прямостоячий, висхідний, виткий, чіпкий, повзучий та сланкий пагони.
Розташування бруньок на пагоні
На пагоні обов'язково є зачатки нових пагонів — бруньки. Рослини розрізняються розмірами, формою, кольором та іншими особливостями бруньок, та їх розташуванням на стеблі. Ці ознаки можна використовувати для визначення назви рослини у зимовий час. Розташування пазушних бруньок повторює розташування листків на стеблі.
Чергове розташування бруньок спостерігається у липи, дубу, берези, вільхи, верби, ліщини, тополі.
Супротивне розташування характерне для клена, бузку, кропиви, жасмину, жиломості, фуксії.
Кільчасте (мутовчасте) розташування — у воронячого ока, елодії.
Пагони утворюються внаслідок проростання насіння. Клітини бруньки зародка швидко діляться і з насіння з'являється молодий пагін.
У багаторічних рослин пагони розвиваються із бруньки.
На вершині пагона знаходиться верхівкова брунька. За допомогою верхівкових бруньок пагони ростуть у довжину.
Качан капусти — це верхівкова брунька, що сильно розрослась, але не розгорнулась. Вона складається із великої кількості листків, що сидять на вкороченому стеблі.
Пазушні бруньки містяться на стеблі, у пазухах листя. З них розвиваються бічні пагони, що забезпечують розгалуження рослини. Розташування пазушних бруньок повторює розташування листків на пагоні.
Бруньки, які розвиваються у пазусі листка (на міжвузлях, листках, коренях), називають додатковими.
Після опадання листків на пагонах залишаються листові рубці, над якими розташовуються пазушні бруньки.
Після розгортання бруньок пагони ростуть швидко, а брунькові луски майже відразу опадають. Ділянка пагону з листовими рубцями від опалих брунькових лусок називають бруньковим кільцем. За кількістю таких кільців можна визначити вік гілочки або молодого дерева.
Сплячі бруньки
Не всі бруньки наступного року після утворення розпускаються. Частина може залишатися у стані спокою декілька років. Такі бруньки називають сплячими.
Сплячі бруньки починають розвиватися при пошкодженні верхівки стебла або пазушних бруньок. З цих бруньок можуть з'являтися пагони на пнях і на старих стовбурах дерев.
Здатність сплячих бруньок прокидатися широко використовують при вирощуванні кімнатних, декоративних та плодових рослин. Рослини піддають обрізці, що викликає розвиток сплячих бруньок. Використовуючи обрізку, можна формувати крони рослин та омолоджувати старі дерева.
Стебло є основою пагону. Первинним називається стебло без бічних гілок, яке виростає з коріння або насіння, а вторинним називають стебло, яке розвивається з первинного та має бічні гілки і здатність до загущення.
Будова стебла однодольних та дводольних
Однодольні рослини мають завжди тільки первинне стебло, а дводольні з насіння розвивають первинне стебло, яке згодом розгалужується і перетворюється у вторинне.
Стебло однодольної рослини за анатомічною будовою відрізняється від стебла дводольної.
У стеблі дводольної рослини розрізняють первинну і вторинну будову.
Первинне та вторинне стебло
Первинне зростання відбувається на кінчиках коренів і пагонів, викликаючи збільшення довжини.
Виникнення вторинної будови стебла зв’язане з поділом клітин камбію, цей вторинний ріст надає рослині можливість формувати бічні гілки та збільшення в товщині, а також зміну тканин стебла, коли жива тканина відмирає та перетворюється у одеревінілу мертву тканину.
Стебло дводольних
Якщо зробити розріз навіть молодого стебла дводольної рослини, можна побачити зачатки шкірки - це первинна кора, та серцевини. Між ними знаходиться камбій - це судинна система рослини, яка складається з двох тканин: ксилеми та флоеми. Вони розташовані в чіткі нитки, звані судинними пучками, які проходять вгору і вниз по довжині стебла. При огляді стебла в поперечному перерізі судинні пучки стебел дводольних рослин розташовуються в кільце. У рослин зі стеблами, які живуть не один рік, окремі пучки зростаються і дають характерні ростові чи річні кільця, які ми бачимо на зрізі дерева.
Стебло однодольних
Стебло однодольних, так само як і корінь, має лише первинну будову. Це дуже добре видно на поперечному розрізі стебла кукурудзи. Весь простір стебла заповнений паренхіматичними клітинами основної тканини. Тобто однодольні рослини не можуть одеревінити та покритися корою, тому у розрізі таких рослин ви не побачите виражені річні кільця, тільки однорідну деревину. Всі однодольні рослини схожі на траву. При огляді, наприклад, пальмової деревини, помітні дуже тверді деревні волокна, які вбудовані в дуже м’яку клітинну матрицю, яку можна легко стиснути.
Тканини стебла
Стебло дводольних рослин має три види тканин: шкірну, судинну та наземну. Шкірна або дермальна тканина - це зовнішній покрив рослини. Він містить клітини епідермісу, продихи, охоронні клітини та трихоми. Шкірна тканина стовбура складається в першу чергу з епідермісу, одного шару клітин, що покривають і захищають підстилаючу тканину. Деревні рослини мають жорсткий, водонепроникний зовнішній шар коркових клітин, широко відомих як кора, який додатково захищає рослину від пошкоджень. Клітини епідермісу є найбільш численними і найменш диференційованими з клітин епідермісу.
Серцевина та заболонь деревини
Якщо ми подивимося на зріз деревини, наприклад, дубу, ми побачимо, що кожне окреме річне кільце складається з двох відтінків - світлого кольору, що росте навесні, і темного кольору, що росте наприкінці літа. Весь ряд кілець на дубі оточений товстим шаром кори темного кольору.
Крім того, крихітна центральна каблучка дерева теж темного кольору. Це називається серцевина, яка є найтвердішою та найміцнішою частиною дерева. Зовнішні кільця, що сягають кори, називаються заболонню. Кожна внутрішня річна каблучка, що починається від серцевини, колись була живою тканиною, але тепер мертва деревина. Щороку кільце нової деревини виростає, а торішня деревина відмирає і стає твердішою, що забезпечує підтримку дереву.
Судинна тканина стовбура
Єдиний живий шар деревини знаходиться поблизу кори. Це, як ми вже казали, судинний камбій, який проводить воду, мінерали та продукти фотосинтезу до всіх органів рослини. Якщо зрізати кільцем смужку камбій поперек стебла, рослина помре, тому що не зможе отримувати воду, поживні речовини та здійснювати фотосинтез та газообмін.
Визначення стебла
Стебла можуть коливатися в довжину від декількох міліметрів до сотень метрів, а також варіюватися в діаметрі, залежно від типу рослини. Стебла зазвичай знаходяться над землею, хоча стебла деяких рослин, наприклад картоплі, також ростуть під землею. Стебла можуть бути трав'янистими (м'якими) або дерев'янистими в природі. Їх основна функція полягає в забезпеченні опори рослині, утримуючи листя, квіти і бутони; в деяких випадках стебла також зберігають їжу для рослини.
Стебло може бути нерозгалуженим, як у пальми, або сильно розгалуженим, як у дерева магнолії. Стебло рослини з'єднує коріння з листям, допомагаючи транспортувати поглинену воду і мінерали в різні частини рослини. Це також допомагає транспортувати продукти фотосинтезу, а саме цукри, від листя до решти рослини.
Частини стовбура
У дводольних рослин ми виділяємо стовбур, який складається зі штамба, центрального провідника і гілки (пагону) продовження. Штамб — це частина стовбура від кореневої шийки до місця відходження першої великої гілки. Висота штамба може бути різною, у куста штамба зовсім немає. Центральний провідник — це частина стовбура від штамба до верхівки. На ньому в певному порядку розміщуються гілки крони. Найбільші, що відходять від стовбура і складають основу крони гілки називають скелетними гілками або гілками першого порядку. Гілки, що утворилися на них, це гілки другого порядку, від яких відходять гілки третього порядку і так далі.
Розгалуження у деяких дерев, наприклад, яблунь, може досягати 7-8 порядків, але до склетних належать тільки гілки першого та другого порядку.
Скелетні гілки
Скелетні гілки, як і центральний провідник, служать місцем відкладення пластичних речовин, а також тимчасовим "водоймищем", коли довго немає опадів. На місці розгалужень, там де гілка формується, біля її основи, можна помітити наплив чи кільце, де накопичуються корисні речовини для цієї гілки. На скелетних гілках в свою чергу розміщуються другорядні гілки, які входять у скелет дерева, так звані полускелетні гілки, на яких утворюються недовговічні розгалуження (живуть від 2 до 8 років), які назвають обрастаючими гілками.
Обростаюча або плодова деревина
Обростаюча або плодова деревина здебільшого знаходиться на полускелетних гілках, але також вона може покривати центральний провідник та скелетні гілки. Весь урожай плодових дерев формується на обростаючих гілках дерева, тому знання структурних частин обростаючої деревини дозволяє уникнути помилок при обрізанні дерев.
Модифікації стебла
Деякі види рослин мають модифіковані стебла або модифіковані пагони, які допомагають розмножувати нові рослини, зберігати їжу або стримувати травоїдних. Прикладами таких модифікацій є кореневища, столони, бульби, клубнецибулини, цибулини, вусики, шипи.
Своєрідні підземні комори мають деякі багаторічні трав'янисті рослини. Надземні частини цих рослин щорічно до осені відмирають. У ґрунті залишаються коріння і видозмінені підземні пагони — кореневища, бульби і цибулини. Саме у них відкладаються на зиму запаси органічних речовин.
Кореневища
Так звані "кореневища" - це підземні стебла. Лілія Канна щороку виробляє великі кореневища, які схожі на імбирний "корінь". Ці дві рослини знаходяться в одному сімействі і мають додаткові коріння. Кореневища зазвичай ростуть горизонтально на поверхні грунту або поблизу неї. Деякі трави використовують кореневища, щоб допомогти швидкому заселенню.
Бульба
Ще один приклад підземного стебла, з вузлами і міжвузлами - це картопля (Solanum tuberosum L.), яка використовує бульби для зберігання і розмноження. Сплячі вузли на бульбі картоплі можуть бути не помітними, але при зберіганні, з них починають формуватися нові пагони, це і є місця вузлів. Нова картопля може зростати з шматка торішньої картоплі, якщо там достатньо вуглеводів і вузлів, щоб нова рослина вийшла з грунту.
Поширеним прикладом бульбового кореня є також батат (виглядає як бульба, функціонує як корінь). Звичайна редька (Raphanus sativus) може здатися коренем, але уважне дослідження виявляє, що це здебільшого набряклий гіпокотиль ( підсім'ядольне коліно- ділянка стебла між кореневою шийкою і місцем прикріплення сім'ядолею).
Цибулина
Цибулина — це теж не коріння, а підземний пагін з коротким сплющеним стеблом (денцем), з якого і формується мичкувата коренева система з додатковими коренями. Також цей пагін має лускоподібні, м'ясисті листки, які запасають воду з розчиненими в ній поживними речовинами, переважно цукрами. Форма цибулин здебільшого куляста. З верхівкової і пазушних бруньок виростають надземні пагони, а на денці утворюються додаткові корені мичкуватої кореневої системи. Цибулина — типовий орган вегетативного розмноження і відновлення. Всі рослини, у яких утворюються цибулини, — однодольні.
Столони
Багаторічні трави і суниця (Fragaria spp.) - відмінні приклади рослин, що виробляють бігуни або столони, що розширюють досяжність материнської рослини для колонізації. Ці надземні стебла (є також підземні приклади) є пристосуваннями для зменшення місцевої конкуренції з материнською рослиною, одночасно поширюючи її генетичний матеріал. Полуничний столон може вкорінюватися в вузлі і виробляти нову рослину з бруньки (пам'ятайте, бутони розташовуються у вузлах і утворюються в нові пагони). Столон, ймовірно, продовжить рости і робити те ж саме на кожному вузлі після цього. Садівник може посадити столон у грунт, щоб допомогти кореню рослини, потім видалити його пізніше і пересадити.
Нашарування стебла
Рослини зі стеблами, які повзають по грунту або кінчики пагонів яких згинаються і торкаються ґрунту, користуються перевагою формування додаткових коренів для колонізації. Деякі види малини (Rubus occidentalis), наприклад, виростають довгі тростини після плодоношення, які виходять за межі материнської рослини і проштовхують кінчики пагонів у грунт. Тепер закріплена на місці, може утворитися нова крона, часто в декількох сантиметрах від материнської рослини. Виноградні та виткі рослини часто можуть вкорінюватися в кожному вузлі, що робить їх здатними рости вздовж лісової підстилки, поки вони не знайдуть конструкцію для підйому. Це пристосування може дозволити клонам однієї і тієї ж рослини з часом «переміститися» до умов, які є більш сприятливими. Це може бути більш очевидним у тропічних регіонах, де рослини ростуть швидше, а місцеві умови можуть раптово змінитися. Виноградні рослини, такі як виноград (Vitis), часто легко вкорінюються з живців листяних порід, оскільки вони еволюціонували, щоб швидко вкорінюватися у вузлі.
У більшості порід дерев кора унікальна за структурою та зовнішнім виглядом; Фактично, багато дерев можна ідентифікувати тільки за характеристиками їхньої кори.
Будова кори
У деяких видів кора виглядає однаково протягом усього життя рослини, а в інших із віком відбуваються різкі зміни. Термін "кора дерева" відноситься до тканин, які зовні покривають судинний камбій. Зовнішній шар цього камбію, який впритул прилягає до кори, виконує свої функції судинної тканини лише рік, а після цього від перетворюється у внутрішній шар кори, так званий "пробковий камбій", який розвивається в частині клітин більш старої флоеми і утворює пробкові клітини. Коркові клітини підштовхують старі вторинні клітини флоеми до зовнішніх країв стебла, де вони розчавлюються, рвуться і зрештою відшаровуються. Всі тканини за межами коркового камбію становлять зовнішню кору, включаючи нефункціональну флоему та пробкові клітини.
Пробкові тканини
У багатьох дерев пробка може розвиватися протягом першого року і утворювати кору, що відшаровується, тоді як у інших, наприклад буків, кизилу і клена, кора може не відшаровуватися протягом декількох років. У випадках відстроченого формування зовнішній покрив стебла, перидерму або епідерміс повинен збільшуватися і рости, щоб встигати за збільшенням діаметра стебла.
Функції кори
Кора зводить до мінімуму втрату води стеблами, стримує напад комах та грибків і може бути дуже ефективним захистом від пожежі, про що свідчить висока вогнестійкість секвої та гігантських дерев секвої, що мають масивну кору.
Корковий камбій
Корковий камбій забезпечує ефективний бар'єр проти багатьох видів загарбників; однак, будучи настільки пружним, він також відсікає зовнішню вторинну флоему та тканини від решти деревини, ефективно вбиваючи її. Таким чином, зовнішня кора повністю складається з мертвих тканин.
Зовнішній вигляд кори
Характер розвитку пробки є основним чинником, що визначає зовнішній вигляд кори. У деяких корах корковий камбій і коркові тканини розташовуються уривчасто і перекриваючись, що призводить до лускатого типу кори (сосни та груші); в інших кори малюнок суцільний і листовий (папір березовий і вишневий). Лай демонструє різні закономірності, проміжні між цими крайнощами.
Корковий камбій в основному виробляє один тип клітин - коркові клітини; проте стіни можуть бути товстими або тонкими. Береста лущиться, тому що в ній чергуються шари товстостінних і тонкостінних коркових клітин. Береста також має на корі численні пори, які називаються чечевички, які також пов'язані з утворенням пробки, оскільки забезпечують отвори для газообміну.
Листок — бічна частина пагону. Він здійснює три основні функції — фотосинтез (утворення органічних речовин), газообмін і транспірацію (випаровування води).
Листок має листкову пластину, черешок, основу і прилистки.
Основа листка
Основа листка — частина листка, якою він сполучається із стеблом і до якої кріпляться інші частини листка. Основа, яка охоплює стебло, як трубка, захищає пазуху листка із пазушною брунькою називається піхвою.
Прилистки
Прилистки — це пара листоподібних придатків на основі листка по боках від черешка. Захищають пластину листка, яка розвивається.
Черешок
Черешок — звужена пружна частина листка, яка орієнтує листкову пластину до найкращого положення відносно сонця. Листки до стебла прикріплюються таким чином, щоб отримувати максимально можливу кількість світла.
Листки, що мають черешки, називають черешковими. Листки без черешків називають сидячими.
Черешкові листки є у кропиви, липи, клена, дубу, осики, тополі, берези, яблуні, груші, вишні, сливи, аличі, волоського горіха, апельсина, мандарина, огірка, тощо.
Сидячі листки — у кульбаби, алое, льону, цикорію, пшениці, ромашки, гвоздики, тощо.
Листкова пластина
Листкова пластина — плоска частина листка, яка виконує функції фотосинтезу і випаровування.
Форма листка
За формою листки бувають округлими, овальними, серцеподібним, голчастими, тощо.
За формою краю пластинки листки також можуть бути різноманітними.
Листки прості і складні
Прості листки складаються з однієї листкової пластинки. Таке листя у берези, клена, дуба, черемхи та інших рослин.
Складні листки складаються з декількох листових пластинок, з'єднаних із загальним черешком невеликими черешками. Такі листки — у горобини, ясена та багатьох інших рослин.
Листкорозміщення
Листкорозміщення — порядок розміщення листків на стеблі, який щонайбільше сприяє виконанню їхніх функцій.
Листкорозміщення може бути:
кільчастим — у вузлах стебла розвивається декілька листків (хвощ);
почерговим — до кожного вузла стебла прикріплений один листок (таке листкорозміщення мають верба, яблуня, пшениця, шипшина);
розетковим — з одного центру виходить декілька листків (подорожник);
супротивним — у кожному вузлі розташовано по два листки один навпроти одного (таке листкорозміщення мають гвоздика, бузок, кропива).
Жилкування листків
При вивченні зовнішньої будови листків добре видно, що на листковій пластині багатьох рослин чітко виражені жилки. Вони представлені пучками провідної і механічної тканини та є опорним каркасом для листкової пластинки. По жилкам до листка надходять вода і мінеральні солі та відводяться органічні речовини, які утворилися у листках.
Отже, основні функції жилок:
пересування води і мінеральних речовин;
відтік органічних речовин з листків до інших органів;
волокна, що входять до складу жилок, надають листкам міцності та пружності.
Типи жилкування листків
Щоб визначити вид рослини, треба вміти розрізняти жилкування листків та його розташування на стеблі.
Типи жилкування листків — дугове (у листя подорожника, конвалії великі жилки і, крім центральної, зігнуті подібно дузі, тому таке жилкування називають дуговим), паралельне (якщо декілька великих жилок проходять уздовж пластинки паралельно одна одній, то і жилкування називають паралельним, наприклад, таке жилкування мають листки пшениці, кукурудзи, проса), сітчасте або пір'їсте (у листків дубу, берези виділяється одна потужна жилка, розташована по середині. Це — головна жилка, навколо якої гіллясті дрібні жилки створюють сітку. Таке жилкування і називають сітчастим. Від головної жилки відходять жилки вліво і вправо, нагадуючи будову пера, тому таке жилкування ще називають пір'їстим, або пір'їсто-сітчастим) та пальчасте або пальчаста-сітчасте) жилкування (листки клена платановидного мають декілька великих, майже однакових жилок, що розходяться віялом від основи пластинки, вони також багаторазово розгалужуються - таке жилкування називають пальчастим, або пальчасто-сітчастим).
Головна функція листа
Листя є основними ділянками для фотосинтезу: процесу, за допомогою якого рослини синтезують їжу. Більшість листя, як правило, зелені, через наявність хлорофілу в листкових клітині. Однак деякі листя можуть мати різні кольори, викликані іншими рослинними пігментами, які маскують зелений хлорофіл. Товщина, форма і розмір листя адаптовані до навколишнього середовища. Кожна варіація допомагає виду рослин максимізувати свої шанси на виживання в певному середовищі існування. Зазвичай листя рослин, що ростуть у тропічних лісах, мають більшу площу поверхні, ніж у рослин, що ростуть у пустель або дуже холодних умовах, які, ймовірно, матимуть меншу площу поверхні, щоб мінімізувати втрати води.
Будова шкірки листка
Зверху та знизу листок вкритий тонкою прозорою шкіркою (епідермою або епідермісом), її клітини оберігають лист від пошкоджень і висихання. Шкірка — один з видів покривної тканини рослини.
Клітини шкірки є безбарвними, щоб сонячне світло вільно проникало всередину листа.
Зверху шкірку покриває восковий шар (восковий наліт), який запобігає втраті води — кутикула (рослини з товстою кутикулою випаровують менше води, ніж рослини з тонкою кутикулою).
Серед клітин шкірки зустрічаються продихи, через які до листа проникає повітря і відбувається випаровування води.
Будова м'якоті листка
Під шкірочкою міститься м'якоть листа, яка складається з клітин основної тканини. У клітинах основної тканини є хлоропласти, в яких відбувається фотосинтез. Два-три шари, що безпосередньо прилягають до верхньої шкірочки, утворені щільно прилеглими одна до одної клітинами видовженої форми. Вони нагадують майже однакової величини стовпчики, тому верхню частину основної тканини листа називають стовпчиковою,. У цитоплазмі цих клітин особливо багато хлоропластів. Під стовпчиковою тканиною лежать більш округлі або неправильної форми клітини. Вони нещільно прилягають одна до одної, утворюючи міжклітинники. Міжклитинники заповнені повітрям. Хлоропластів у цих клітинах менше, ніж у клітинах стовпчикової тканини. Ці клітини утворюють губчасту тканину.
Будова жилок листка
Якщо розглядати під мікроскопом поперечний розріз листової пластинки, у ній можна побачити провідні пучки листків — жилки, що складаються з судин, ситовидних трубок і волокон.
Дуже витягнуті клітини з товстими стінками — волокна — надають листу міцність. По судинах пересуваються вода і розчинені у ній мінеральні речовини. Ситовидними трубками пересуваються розчини органічних речовин.
Квітка — це видозмінений укорочений пагін з обмеженим ростом, пристосований для утворення статевих клітин і для розмноження насінням.
Як будь-який пагін, квітка розвивається із бруньки.
Визначення квітки
Характерною ознакою покритонасінних рослин є квітка, яка демонструє чудову різноманітність форм і забезпечує надійні зовнішні ознаки для розрізнення видів квіткових. Функція квітки — забезпечення запліднення яйцеклітини і розвитку плоду, який містить насіння. Квітка - це перетворена гілка, яка з індетермінантної структури (зростання) перетворилася у детермінантну структуру, яка виробляє квітку чи квіти, а потім плід, а з часом гине, після використання всіх свої можливостей. Якщо всі пагони рослини переходять в цвітіння одночасно, то рослина в цілому стає детермінантним і загине після плодоношення.
Квіткові бруньки
Бруньки дерев з'являються як відповідь на весняну зміну кількості світлового дня і є загальними сигналами для багатьох рослин. Зміни рівня гормонів і вуглеводів відносяться до факторів, що сигналізують про фізіологічні фактори, які безпосередньо призводять до початку прокидання бруньок, які можуть бути вегетативними чи репродуктивними.
Вегетативні бруньки продовжують виробляти пагони доти, доки вони не будуть змушені утворювати квіти. Коли апікальна меристема пагону спонукається до утворення репродуктивної бруньки, її існування припиняється, коли пилок чи насіння скидається.
Суцвіття
Є рослини з поодинокими квітами, які розвиваються по одному на кінцях пагонів або у пазухах листків, наприклад, магнолія, тюльпан.
Але квітки рідко бувають розміщені на пагонах поодинці, найчастіше вони зібрані у групи, що утворюють суцвіття. Суцвіття — це сукупність дрібних гілок, які розміщуються на головній осі (вісь суцвіття), в певному положенні, і є видозміненими пагонами. Суцвіття бувають простими і складними.
Прості суцвіття
Суцвіття, у яких квіти розташовуються на головній осі, називають простими, нерозгалуженими, тобто суцвіття "зібрано" з квітконожек, які напряму прикріплюються до головної осі.
До простих суцвіть належать китиця, сережка, простий колос, початок, головка, кошик, зонтик, щиток.
Колос — суцвіття є подібним до китиці, але у нього квіти без квітконіжок. Має подовжену головну вісь, на якій містяться поодинокі сидячі квітки. Таке суцвіття мають осока, вербена, подорожник, тощо.
Початок має видовжену потовщену головну вісь, на якій щільно розташовуються сидячі квітки без квітоніжок. Таке суцвіття мають кукурудза, кала, рогіз, тощо.
Кошик — суцвіття із розширеною, чашкоподібною віссю, на розширеному квітколоже скупчено розташовані сидячі, без квітконіжок, численні дрібні квітки. Таке суцвіття мають соняшник, ромашка, календула, тощо.
Сережка — тип суцвіття з численними, дрібними квітками, розташованими на пониклій опадній осі, наприклад, сережки берези, горіха волоського, верби, тополі тощо.
Колос — суцвіття, де на головній осі розташовані сидячі одиничні квітки або колоски з декількох квіток. У першому випадку суцвіття називається простим колосом (подорожник, орхідеї, осока) в другому — складним колосом (більшість злаків, зокрема пшениця, жито, ячмінь).
Початок - головна вісь довга потовщена із сидячими квітками, наприклад, початок кукурудзи.
Головка — має головну укорочену розширену вісь, на якій містяться сидячі квітки. Суцвіття часто буває кулястої форми. Таке суцвіття мають люцерна, конюшина, хміль, тощо.
Щиток — суцвіття з головною віссю, від якої відходять квітконіжки різної довжини, що несуть квітки, розташовані в одній площині. Термін походить від слова «щит» і обумовлений зовнішньою схожістю цього знаряддя захисту і просторового розташування квіток, яке створює наче суцільну плоску чи ледь опуклу поверхню. Такого вигляду щиток набуває завдяки тому, що квітконіжки найнижчих квіток у суцвітті завжди довші за квітконіжки квіток, розташованих вище. Приклади простого суцвіття типу "щиток" - у яблуні, груши, сливи, черешні
Складні суцвіття
Складні суцвіття утворюються із простих, внаслідок розгалуження головної осі. До складний суцвіть належать колос, китиця (волоть), зонтик, щиток.
Складний колос — головна вісь розгалужується на прості колоски. Таке суцвіття мають пшениця, жито, ячмінь, пирій, тощо.
Складна китиця (волоть) — на видовженій осі розташовуються прості або розгалужені китиці. Таке суцвіття мають юка, овес, виноград, тощо.
Складний зонтик — бічні осі цього суцвіття розгалужуються, як у простого зонтика, проте закінчуються не окремими квітками, а простими зонтиками. Таке суцвіття мають морква, петрушка, кріп, борщівник, тощо.
Складний щиток — це суцвіття, головна вісь якого розгалужується, як у простого щитка, і може закінчуватися простими кошиками або щитками. Таке суцвіття мають горобина, калина, деревій, тощо.
Квітконіжка
Квітконіжка - стебло, на якому знаходиться одна квітка в суцвітті, тобто це стеблова частина квітки, прикріплена до стебла пагона. Квітконіжка буває добре помітною (таку має яблуня), або дуже короткою, майже непомітною — сидячою (таку має подорожник).
Квітколоже
Квітконіжка переходить у квітколоже — розширену стеблову частину квітки, до якої прикріплені
видозмінені листки, які пристосовані як для захисту, так і для приваблення комах, необхідних для запилення - це тичинки, маточки та листки оцвітини (чашечки).
Оцвітина або чашечка квітки
Квітку зовні оточує оцвітина або її ще називають чашечкою, вона поділяється на чашолистки, які зазвичай зелені та нагадують листя. У деяких рослин, наприклад, магнолії, чашолистки і пелюстки не відрізняються одні від одних, у такому разі всі вони називаються чашолистками. Головна функція цих структур — захист квітки, особливо на стадії бруньки. Крім захисної функції пелюстки чашечки можуть приваблювати запилювачів.
Проста оцвітина
Якщо оцвітина утворена листками більш або менш однакової будови, то її називають простою оцвітиною. У тюльпанів є тільки більш або менш однакові листочки — у них проста оцвітина. У одних рослин листочків простої оцвітини великі і яскраві, наприклад у тюльпана або орхідеї, а в інших, наприклад у ситника, непоказні. Також листочки простої оцвітини можуть залишатися вільними (оцвітина проста роздільнолистна) або зростатися (оцвітина проста зрослолистна). Наприклад, у тюльпана і лілії оцвітина проста роздільнолистна, а в конвалії — зрослолистна.
Подвійна оцвітина
Якщо оцвітину утворюють чашолистики (чашечки) і пелюстки (віночок), то це — подвійна оцвітина.
У квітів яблуні є як пелюстки, так і чашолистики — у них подвійна оцвітина.
Крім квітки яблуні подвійну оцвітину мають квітки вишні, капусти, троянди і багато інших рослин. У квіток з подвійною оцвітиною також можуть зростатися і чашолистики та утворювати при цьому зрослолистну чашечку, і пелюстки — зрослопелюстковий віночок.
Наприклад, квіти примули, наприклад, мають зрослолистну чашечку і зрослопелюстковий віночок.
У жовтця і вишні квітки мають роздільнолистну чашечку і роздільнопелюстковий віночок.
У дзвоника чашечка роздільнолистна, а віночок — зрослопелюстковий.
Якщо віночок квітки складається з незрощених пелюсток, то він роздільнопелюстковий.
Якщо пелюстки зростаються у нижній частині у трубку — це зрослопелюстковий віночок.
Віночок
Яскраво забарвлені верхні листки подвійної оцвітини називають пелюстками, вони утворюють віночок і загалом мають яскраві кольори і делікатнішу будову. Її функція полягає в привабленні птахів та комах — посередників, за допомогою яких відбувається запилення. Механізми цього приваблення звичайно включають також привабливий запах та нектар, який виділяється у квітці. Віночки квіток різняться забарвленням, формою і кількістю пелюсток, будовою і розмірами. Основною функцією віночка є захист генеративних органів квітки під час цвітіння.
Репродуктивні частини квітки
У квітки є тичинки, де формуються "чоловочі" клітини у вигляді зерен пилку, а "жіночі" клітини - "маточка", в яких розвивається яйцеклітина, містяться в насінному зачатку, котрий знаходиться в плодолистку. Цікаво, що у будову квітки закладений механізм який називається само-несумісністю, щоб відрізнити свій пилок від чужого. Зазвичай, квіти мають короткі плодолистки і довгі тичинки або навпаки, щоб перешкодити запилювачам занести свій пилок в маточку (сприйнятливу частину плодолистика). Таким чином природа потурбувалася про розвиток різноманіття, що забезпечує еволюцію.
Маточка
Маточка — жіноча репродуктивна частина квітки, яка містить насінні зачатки. Вона складається з трьох частин: зав'язі, стовпчика, приймочки. У маточці утворюються жіночі статеві клітини.
Тичинка
Тичинка — чоловіча репродуктивна частина квітки. Складається з пиляка і тичинкової нитки . Це органи квітки, які утворюють пилок (пилкові зерна). У тичинці утворюються чоловічі статеві клітини (пилок).
Квітки двостатеві і роздільностатеві
У двостатевих квіток є і тичинки і маточка.
У роздільностатевих (одностатевих) квіток є або тільки тичинки (тичинкові або чоловічі квітки), або тільки маточка (маточкові або жіночі квітки).
Однодомні та дводомні рослини
Якщо маточкові і тичинкові квітки розвиваються на одній рослині (наприклад, у огірка і кукурудзи), такі рослини називають однодомними. Якщо маточкові і тичинкові квітки розташовуються на різних рослинах (наприклад, у верби, тополі, конопель), такі рослини називають дводомними.
Плід — найважливіший орган розмноження квіткових рослин, що утворюється з квітки після запилення і запліднення.
Плід — генеративний орган квіткових рослин, у якому містяться насінини.
Основні функції плоду
плоди забезпечують розвиток, дозрівання і захист насіння;
плоди беруть участь у розселенні рослин,сприяє поширенню насіння;
плоди є цінним (висококалорійним) продуктом харчування для усіх тварин нашої планети;
людина також широко використовує плоди і насіння: у їжу, на корм худобі, у медицині та промисловості.
Склад плоду
Усі плоди покритонасіннєвих рослин складаються з насіння, оплодня та шкірочки, поверхня якої вкрита кутикулою. Сам оплодень умовно можна поділити на соковитий, м’ясистий, який мають всі соковиті плоди та здерев’янілий, сухій, характерний для горіхоплідних.
Насіння утворюється з сім'язачатків. Насіння знаходиться у плоді і захищено оплоднем, тому квіткові рослини ще називають покритонасінними рослинами.
Оплодень (зовнішня частина плода) — це стінки зав'язі маточки, які розрослися і видозмінилися. Часто в утворенні оплодня беруть участь і інші частини квітки (основи тичинок, пелюсток, чашолистиків, квітколоже). Наприклад, у яблука можна знайти залишки чашолистків.
У стінках оплодня відбувається накопичення запасних поживних речовин: цукрів, білків, вітамінів, жирів, різних ароматичних речовин, органічних кислот, привабливих для багатьох тварин. Саме тому плоди є висококалорійною їжею для різних тварин і людини. Харчуючись плодами, тварини сприяють їх розповсюдженню.
Класифікація плодів
Плоди, в яких оплодень утворюється завдяки розростанню стінок зав’язі, відносять до справжніх (чорниця, слива, вишня тощо). Якщо оплодень утворюється завдяки не тільки зав’язі, а також квітколожу та іншим частинам квітки, таки плоди є несправжніми (яблука, суниця тощо).
Усі соковиті плоди мають приблизно однакову будову, але:
- в одних плодах насіння розташоване безпосередньо у соковитому оплодні – їх об’єднують назвою ягоди. За різними існуючими класифікаціями до ягід належать виноград, смородина, огірки, кавуни, томати тощо;
- в інших плодах внутрішній прошарок соковитого оплодня при достиганні дерев’яніє. Здерев’яніла частина оплодня (кісточка) надійно захищає насіння, яке знаходиться усередині неї. Таки плоди називають соковитими кістянками (слива, абрикос).
- у несправжніх плодів (яблук, груш) у соковитому оплодні утворюється насіннєва камера (коробочка з ороговілих пластинок), яка надійно захищає розміщене в ній насіння.
Різниця між "фруктом" та "овочем"
Фрукт (лат. fructus — плід) або садовина́ — соковитий, зазвичай їстівний, плід дерева чи куща. Різновидом садовини є також деякі ягоди. «Фруктом» зазвичай називають будь-який плід, що складається із м'якуша та насіння, який утворився із зав'язі квітки. Натомість «овочі» — частини трав'янистих рослин — листя, коріння та стеблина. Раніше в українській мові словом «овочі» називали саме фрукти (садовину́), овочі називали «горо́диною».
Ця плутанина виникає тому, що овочеві культури (та сама городина) поділяються на вегетативні (зелень тощо), коренеплоди (морква, буряк, тощо) та плодові, які по суті є фруктом, тому що вони складається із м'якуша та насіння, який утворився із зав'язі квітки (томати, огірки, баклажани тощо).
Ми називаємо "овочами" або "городиною" соковиті органи (бруньки, стебла, пагони, листки, суцвіття, плоди, коренеплоди, корені, цибулини, стеблоплоди) трав'янистих рослин, які використовують як продукти харчування і сировину для технічної переробки.
Але ж, що відносити до овочів (городина), а що до фруктів або плодових культур (садовина), залежить від місцевих кулінарних традицій. Наприклад, у Бразилії авокадо традиційно вживають у їжу з цукром як десерт або додають до молочних коктейлів, і тому вважають фруктом, тоді як у Мексиці та США авокадо додається до салатів і соусів та вважається овочем.
Різновиди плодів
У більшості рослин у квітці тільки одна маточка. Плід, який розвинувся з неї, називають простим, наприклад, квасоля, горох, пшениця, жито, вишня, слива.
Якщо квітка має декілька маточок, то з неї утворюються збірний або складний плід: малина, ожина тощо.
Якщо декілька плодів зростаються разом, то утворюється супліддя: ананас, інжир, шовковиця тощо.
В залежності від кількості води в оплодні розрізняють соковиті та сухі плоди. Дозрілі соковиті плоди мають у складі оплодня соковиту м'якоть. Дозрілі сухі плоди соковитої м'якоті не мають.
В залежності від кількості насінин розрізняють однонасінні і багатонасінні плоди. Наприклад, однонасінні соковиті фрукти - кістянкоподібні або кісточкові (кістянка) плоди абрикосу, вишні, черешні; багатонасінні фрукти (зерняткові) яблуня, груша.
Кісточкові плоди
Це плоди із соковитою м'якоттю і твердою кісточкою.
Кістянка — соковитий плід з тоненькою шкіркою, м'якоттю і здерев'янілим внутрішнім шаром оплодня — кісточкою, всередині якої міститься одна насінина. Кістянки мають вишня, черешня, слива, абрикос, персик, черемха. У деяких рослин кістянки є багатосім'янними, наприклад у бузини, крушини.
Ягода
Ягода — соковитий плід з м'якоттю, покритій зовні тонкою шкіркою. Всередині плодів смородини, журавлини, чорниці, томатів, винограду є багато дрібного насіння. Зустрічаються і однонасінні ягоди, наприклад, у барбарису, фінікової пальми.
Соковиті зерняткові багатонасінні плоди
Приклад, яблуко — соковитий плід, всередині якого є плівчасті насінні камери. В утворенні цього плоду, крім зав'язі, беруть участь нижні частини тичинок, пелюсток, чашолистиків і квітколоже. Такі плоди мають яблуня, груша, айва.
Сухі однонасінні плоди
Це плоди без м'якрті з однією насіниною, що не розкриваються, з сухим оплоднем, наприклад, зернівка, сім'янка, крилатка, жолудь, горіх.
Сім'янка — сухий плід, оплодень якого прилягає до єдиного насіння, але не зростається з ним. Такі плоди утворюються у соняшника, айстри, кульбаби.
Зернівка — сухий плід, у якого шкірястий оплодень зростається з сім'яною шкіркою єдиної насінини. Такі плоди у жита, ячменя, кукурудзи, пшениці.
Горіх — оплодень жорсткий, дерев'янистий. Насіння розташовується вільно. Такі плоди мають ліщина, фундук, а у гречки плід — горішок є маленьких розмірів.
Жолудь — сухий плід, у якого у порівнянні з горіхом оплодень є тоншим; у основи є чашовидний захисний покрив. Такий плід є у дуба.
Сухі багатонасінні плоди
Це сухі плоди без м'якоті з з деякою кількістю насіння, яке зберігається у вигляді бобів, стручка або коробочки, які відрізняються способом розкривання.
Біб — сухий плід, який розкривається двома стулками. Коли боб дозріває, його стулки підсихають, скручуються і викидають насіння. Такі плоди у квасолі, гороху, бобів, акації, арахісу, сої.
Стручок є подібним на біб, має дві стулки, але насіння у стручку розташовуються не на стулках, як у боба, а на перегородці плода. Такі плоди мають редька, капуста, гірчиця, редис, ріпа, бруква.
Коробочки розрізняються в основному за способом розкривання. Численне насіння висипається через спеціальні отвори або тріщини у стінці коробочки. У ірису і тюльпана вони відкривається стулками, у блекоти — кришечкою, у маку і дзвіночка — дірочками. Коробочки розвиваються також у льону, бавовнику, фіалки, тютюну.
Шишки хвойних рослин - це аналог плоду квіткових, тільки насіння зберігається не всередині плоду, а у природньому контейнері - у шишці. Розглядаємо на прикладі соснових шишок.
Розмноження хвойних рослин
У хвойних, на відміну від квіткових рослин, насіння не розвивається ув'язненим у зав'язь, а зазвичай з'являються на поверхні репродуктивних структур, таких як шишки. Шишка хвойних рослин – це не насіння; натомість це жорсткий контейнер, у якому зберігається насіння рослини, яке в ідеальних умовах виривається назовні. Закрите насіння не може зрости зсередини контейнера.
Йому потрібна дія вологи та інших сприятливих умов, що підтримують зростання рослин. В іншому випадку посадка всієї шишки означає, що насіння знаходиться всередині твердої оболонки, і воно не зможе вирости, якщо не звільните його з шишки.
У деяких видів хвойних чоловічі та жіночі шишки ростуть на одному дереві, а в інших чоловічі та жіночі шишки ростуть на різних деревах. Чоловічі шишки, які менші за жіночі, виробляють пилок. Вітер переносить пилок на жіночі шишки, з яких під лусочками розвивається насіння. Лусочки повільно розкриваються, поки насіння не випаде. Вітер чи тварини переносять насіння у місця, де воно проростає.
Жіночі шишки
Шишки, які ми зазвичай бачимо на хвойних рослинах, це зазвичай жіночі шишки. Це не тільки місце виробництва мегаспор, але і місце проростання мегаспор з утворенням гаметофіту, виробництва яєць цим гаметофітом, запліднення яєць та розвитку насіння. Всі ці події відбуваються в місці, описаному як яйцеклітина. Ці процеси, як правило, займають кілька років, і структури, які зазвичай визнають сосновими шишками, живуть і розвиваються протягом двох років або більше, причому багато значущих подій відбуваються, коли шишка набагато менша і їх не так легко спостерігати.
Жіночий конус шишки складається з осі (стебла), що несуть лусочки, піднесені приквітками, при цьому лусочки вважаються похідними змінених гілок. На верхній поверхні луски знаходяться яйцеклітини, структури, які переростають в насіння.
Чоловічі шишки
Чоловічі спори виробляються в менш звичних, але, безумовно, легко спостерігаються, чоловічих соснових шишках, які ростуть швидше, ніж жіночі шишки, але присутні на дереві набагато коротший час. Як правило, вони виробляються восени і видно у вигляді скупчення структур біля основи бутона. Вони розширюються навесні/на початку літа, висихають і в'януть через місяць. На відміну від жіночих шишок, чоловічі шишки прості за будовою: це гілка з щільно упакованими споровими несучими листям (спорофілами), кожна з яких має пару відносно великих спорангій на нижній поверхні.
Спори з часом відокремлюються і проходять дуже обмежений період розвитку, формуючи готову структуру для запилення, яка має повітряні мішки, щоб долетіти до жіночої шишки. Якщо і коли пилок долітає до жіночої шишки, йому ще потрібно попасти під лусочку для здійснення акту запліднення. Такий складний механізм розмноження обмежує природне розповсюдження хвойних рослин, хоча в умовах спекотного клімату та відсутності комах-обпилювачів, може, навпаки, стати домінуючим.
Насіння - це рослинна яйцеклітина насінних рослин, яка містить зародок рослини і має необхідне харчування для проростання, а також зовнішню захисну насіннєву шкірку.
Визначення насіння
Насіння - це зародок рослини. Цей зародок оточує захисна оболонка, яка називається насіннєвою оболонкою. Багато зародкових рослин, у тому числі томати, отримують енергію, необхідну їм для проростання, із запасеної енергії всередині насіння, що називається ендоспермом і складається він з крохмалю, а той, в свою чергу - з молекул цукру, пов'язаних разом. Таке насіння називають насінням з ендоспермом. В інших видах насіння, званого насінням без ендосперму, запасена енергія знаходиться не в оболонці, а безпосередньо в сім'ядолях. Горох і зелена квасоля - два приклади рослин з не ендоспермним насінням.
Тобто, запас живлення насінини міститься або в спеціальній живильній тканині — ендоспермі, або, як у дводольних, у самому зародку. Насіння покритонасінних (квіткових) рослин міститься всередині плоду, у той час як у голонасіннєвих воно нічим не захищене і перебуває на жіночій шишці.
Зберігання насіння
Захисна оболонка насіння дозволяє ембріону рослини пережити посуху, суворі зими та інші умови, які можуть вбити дорослу рослину. Сухе насіння може витримувати екстремальний діапазон температур - від -196°C при кріоконсервації до +1000°C при лісових пожежах. Крихітний ембріон рослини може просто залишатися в стані спокою, і чекати ідеальних умов для проростання.
У 2008 році ізраїльські вчені проростили 6 з 34 насінин фініка віком понад 1900 років, які були виявлені ще в 1960 році під час розкопок Масади. А у 1954 році на території Юкона в льодовикових відкладах, яким не менше 10 000 років, знайшли живе насіння арктичного люпину, що належить до виду Lupinus arcticus. Насіння було пророщене в 1966 році.
Насіння довго зберігається, але воно не живе вічно. Деякі насіння, наприклад цибуля, зберігають схожість лише один рік. Інші, такі як огірок та салат, все ще можуть дати паростки через п'ять або більше років. Насіння помідорів живе не менше чотирьох років.
Поширення насіння
У природі насіння подорожує навколишнім середовищем, щоб рослини могли рости в нових місцях, де їм не доведеться конкурувати зі своїми батьківськими рослинами. Насіння може подорожувати за вітром, по воді або автостопом по шерсті тварин. Насіння також може використовувати тварин та птахів для транспортування, якщо переживає травлення.
Коли насіння потрапляє на сприятливий грунт і певні умови довкілля, оболонка починає руйнуватися, зародок проростає і рослина починає свій життєвий шлях.
Умови проростання насіння
Як правило, для проростання насіння потрібне вологе середовище, кисень та відповідна температура. Зазвичай проростання починається, коли сухе насіння поглинає воду і розпочинаються обмінні процеси. Більшості насіння не потрібне світло для проростання, але деяким, наприклад салату, світло потрібне. Насіння має невелику кількість запасених ресурсів для початку зростання, але для продовження процесу необхідний корінь. Корінь з насіння буде рости першим, щоб забезпечити нову рослину водою та харчуванням.
Насіння різних культур проростає при різних температурах, але, як правило, низькі температури перешкоджають проростанню, а вищі температури викликають швидше проростання. Кількість днів проростання за певних температур дивіться у нашому розділи "Вплив температури".
Процеси проростання
Фактори навколишнього середовища, такі як вода, кисень і правильна температура, необхідні проростання, але процеси всередині насіння також важливі. Наприклад, ембріональні рослини помідорів під час проростання виробляють гормони росту, які називаються гіберелінами. Гіббереліни допомагають послабити оборонку нассіня, щоб зародок рослини міг прорости.
У міру зростання паросток рослини перестає використовувати запасену енергію насіння і починає використовувати свої сім'ядолі для власної енергії за допомогою фотосинтезу. Фотосинтез починається, коли перший фотон торкається "насіннєвого" листка, і далі рослина починає потребувати світла і вуглекислого газу на додаток до води, кисню і тепла. Світло, вуглекислий газ та вода необхідні для фотосинтезу та подальших етапів розвитку рослини.
Закінчується цей зародковий період появою насіннєвого листя та початком фотосинтезу. це як немовля, спочатку він споживає материнське молоко, а потім переходить на іншу їжу. З рослинами так саме, спочатку - їжа з насіння, а потім, з появою "несправжнього" листя - фотосинтез. Те, що рослина перейшла на новий спосіб харчування свідчить поява "справжнього" листя. Це як прорізування зубів у дитини, можна починати хвилюватися досить світла, води та добрив для живлення рослини чи ні.
