Рослини, їхня будова
Рослинами називають фотосинтезуючі живі організми, що належать до еукаріотів. Вони мають клітинну целюлозну оболонку, запасну поживну речовину у вигляді крохмалю, малорухливі або нерухомі і ростуть протягом усього життя.
Пігмент, що міститься в них, хлорофіл надає рослинам зеленого забарвлення. На світлі з вуглекислого газу та води вони створюють органічні речовини та виділяють кисень, забезпечуючи тим самим харчування та дихання решти всіх живих організмів. Рослини також мають регенеруючу здатність, можуть відновлювати вегетативні органи.
Наука, що вивчає будову та життєдіяльність рослин, їх систематику, екологію та поширення, називаєтьсяботанікою (від грец. Ботане - трава, зелень і логос - вчення).
Рослини становлять основну частину біосфери, утворюючи зелений покрив Землі. Вони мешкають у різних умовах - воді, грунті, наземно-повітряному середовищі, займають всю сушу нашої планети, за винятком крижаних пустель Арктики та Антарктиди.
Життєві форми рослин.Деревахарактеризуються наявністю здеревілого стебла – стовбура, що зберігається протягом усього життя.Кущникимають кілька невеликих стволиків. Длятравхарактерні соковиті, зелені, пагони, що не одеревіли.
Тривалість життя. Розрізняютьоднолітні, дворічні, багаторічнірослини. Дерева та чагарники відносяться до багаторічних рослин, а трави можуть бути як багаторічними, так і однорічними та дворічні.
Будова рослина. Тіло рослин зазвичай розчленовано накорінь івтечу. З вищих рослин найбільш високоорганізованими, численними і поширеними є квіткові рослини. Крім кореня та втечі, вони маютьквіти та плоди – органи, які відсутні в інших груп рослин. Будівлю рослин зручно розглянути з прикладу квіткових рослин. Вегетативні органи рослин, корінь і втеча, забезпечують їх харчування, зростання і безстатеве розмноження.
Мал. 62. Типи кореневих систем: 1 - стрижнева; 2 - мочкувата; 3 – конусоподібний коренеплід петрушки; 4 – ріпчастий коренеплід буряка; 5 – кореневі шишки жоржини
За допомогою (рис. 62) кореня рослина закріплюється у ґрунті. Він також забезпечує надходження води та мінеральних речовин і нерідко служить місцем синтезу та запасання поживних речовин.
Коріння починає формуватися вже в зародку рослини. При проростанні насіння з зародкового корінця утворюється головний корінь. Через деякий час від нього відростають численні бічні корені.
Сукупність всіх коренів називаютькореневою системою. Коренева система може бутистрижневою, з добре розвиненим головним коренем (кульбаба, редька, яблуня) абомочкуватою, утвореною бічними і підрядними корінням (ячмінь, пшениця, цибуля). Головний корінь у таких системах слабо розвинений чи зовсім відсутній.
У ряду рослин у корінні запасаються поживні речовини (крохмаль, цукор), наприклад у моркви, ріпи, буряків. Такі видозміни головного кореня називаютькоренеплодами. У жоржини поживні речовини відкладаються в потовщених придаткових коренях, їх називаютькоренеклубнями. (у ліан, плюща),повітряне коріння (у монстери, орхідеї),ходульні корені (у мангрових рослин - баньяна),дихальне коріння (у болотних рослин ).
Росте корінь верхівкою, дезнаходяться клітиниосвітньої тканини - точка росту. Вона захищенакореневим чохликом. Кореневі волоски всмоктують воду з розчиненими в ній мінеральними речовинами в зоні всмоктування.
Втеча– це складний вегетативний орган, що складається з нирок, стебла та листя. Поруч із вегетативними у квіткових рослин є генеративні пагони, у яких розвиваються квітки.
Втеча утворюється із зародкової нирки насіння. Розвиток пагонів багаторічних рослин із нирок добре помітно навесні.
За розташуванням нирки на стеблі розрізняють верхівкову нирки і бокові нирки. Верхівкова нирка забезпечує зростання втечі в довжину, а бічні - його розгалуження. Нирка зовні покрита щільними лусками, часто просоченими смолистими речовинами, усередині знаходяться зародок з конусом наростання і листочки. У пазухах зародкового листя розташовуються ледь помітні нирки зародка. У генеративній нирці знаходяться зачатки квіток.
Стебло- це осьова частина втечі, на якій розташовуються листя та нирки. Він виконує опорну функцію в рослині, забезпечує пересування води та мінеральних речовин від кореня догори до листя, органічних речовин – донизу, від листя до кореня.
Зовні стебла дуже різноманітні: у кукурудзи, соняшнику, берези – прямостоячі; у пирію, перстачу – повзучі; у берізки, хмелю – кучеряві; у гороху, ліани, винограду – лазять.
Внутрішня будова стебла по-різному у однодольних і дводольних рослин (рис. 63).
Мал. 63. Внутрішня будова стебла. Поперечний розріз: 1 – стебла кукурудзи (судинні пучки розташовуються по всьомустебла); 2 – гілки липи
1. Удводольної рослини стебло зовні покрите шкіркою -епідермою, у багаторічних здеревілих стебел шкірка замінюєтьсяпробкою. Під пробкою розташовується луб, утворений ситоподібними трубками, що забезпечують переміщення органічних речовин стеблом. Луб'яні механічні волокна надають стебла міцності. Корок і луб утворюють кору.
До центру від лубу знаходитьсякамбій - одинарний шар клітин освітньої тканини, що забезпечує зростання стебла в товщину. Під ним розташовується деревина з судинами і механічними волокнами. По судинах переміщуються вода та мінеральні солі, а волокна надають деревині міцності. При наростанні деревини утворюються річні кільця, за якими визначається вік дерева.
У центрі стебла розташованасерцевина. Вона виконує функцію, що запасає, в ній відкладаються органічні речовини.
2. Уоднодольних рослин стебло не поділено на кору, деревину і серцевину, камбіальне кільце у них відсутнє. Проводять пучки, що складаються з судин і ситоподібних трубок, рівномірно розташовуються по всьому стеблі. Наприклад, у злаків стебло - соломина, всередині порожнистий, а пучки, що проводять, розташовуються по периферії.
У ряду рослин зустрічаються видозмінені стебла:колючкиу глоду, що служать для захисту;усикиу винограду - для прикріплення до опори.
Аркуш- це важливий вегетативний орган рослини, що виконує основні функції: фотосинтез, випаровування води та газообмін.
У рослин розрізняють кілька типів листорозташування:чергове, коли листя розташоване по черзі один за одним,супротивне - листя розташовуються один навпроти одного імутовчасте - три і більше листка відходять відодного вузла (рис. 64).
Мал. 64. Листорозташування: 1 - чергове; 2 – супротивне; 3 – мутовчасте
Лист складається злистової пластинки ічерешка, іноді є прилистки. Листя без черешка називаютьсидячим. У деяких рослин (злаки) безчерешкове листя утворюють трубку - піхву, що охоплює стебло. Таке листя називаютьпіхвовими (рис. 65).
Мал. 65. Види листя (А): 1-черешковий; 2 – сидячий; 3 – вагінальний; жилкування листя (Б): 1 – паралельне; 2 – дугове; 3 – сітчасте
Листя може бути простим і складним.Простий лист має одну листову пластинку, аскладний - кілька листових пластинок, розташованих на одному черешку (рис. 66).
Мал. 66. Листя просте: 1 - лінійний; 2 – ланцетний; 3 – еліптичний; 4 – яйцеподібний; 5 – серцеподібний; 6 – округлий; 7 – стрілоподібний; складні: 8 – парноперистий; 9 – непарноперистий; 10 - трійчастий; 11 – пальчастоскладний
Різноманітні форми листових платівок. У простого листя листові пластинки можуть бути цілісним і розсіченим з різними краями: зубчастими, пильчастими, городчастими, хвилястими. Складне листя може бути парно- і непарноперистоскладним, пальчастоскладним, трійчастим.
У листовій пластині знаходиться системажилок, виконують опорну та транспортну функції. Розрізняють сітчасте жилкування (у більшості дводольних рослин), паралельне (злаки, осоки) і дугове (конвалія) (див. рис. 65).
Внутрішня будова листа (рис. 67). Зовні лист покритийепідермою –шкіркою, яка захищає внутрішні частини листа, регулює газообмін та випаровування води. Клітини шкірки безбарвні. На поверхні листа можуть бути вирости клітиншкірки у вигляді волосків. Їхні функції різні. Одні захищають рослину від поїдання тваринами, інші від перегріву. Листя деяких рослин покрито восковим нальотом, що погано пропускає вологу. Це сприяє зменшенню втрати води із поверхні листя.
Мал. 67. Внутрішня будова листа: 1 – шкірка; 2 - продих; 3 – стовпчаста тканина; 4 – губчаста тканина; 5 – жилка листа
На нижній стороні листа у більшості рослин в епідермі знаходяться численні продихи – отвори, утворені двома замикаючими клітинами. Через них здійснюються газообмін, випаровування води. Вдень устьична щілина відкрита, а на ніч закривається.
Внутрішня частина листа утворена основноюасимілюючою тканиною, забезпечує процес фотосинтезу. Вона складається з двох типів зелених клітин -стовпчастих, розташованих вертикально, і округлих, рихло розташованихгубчастих. Вони містять велику кількість хлоропластів, які і надають зелений колір листу. М'якуш листа пронизаний жилками, утвореними провідними судинами і ситоподібними трубками, а також волокнами, що надають міцності. По жилках синтезовані в листі органічні речовини пересуваються до стебла та коріння, а назад йде приплив води та мінеральних речовин.
У наших широтах щорічно спостерігається масове скидання листя – листопад. Це явище має важливе пристосувальне значення, воно оберігає рослину від висушування, замерзання, запобігає поломці гілок дерев. Крім того, з мертвим листям рослина звільняється від непотрібних і шкідливих для нього речовин.
Багато рослин мають видозмінене листя, що виконує специфічні функції. Вусики гороху, чіпляючись за опору, підтримують стебло, в лускатих листках цибулі запасаються поживні речовини,колючки барбарису оберігають його від поїдання, пастки росички заманюють і ловлять комах.
У більшості багаторічних трав'янистих рослин відбувається видозміна пагонів, які пристосувалися до виконання різноманітних функцій (рис. 68).
Мал. 68. Видозміни пагонів: 1 - кореневище купени; 2 – цибулина цибулі; 3 – бульба картоплі
Корневище – це видозмінена підземна втеча, що виконує функції кореня, а також служить для запасання поживних речовин та вегетативного розмноження рослин. На відміну від кореня кореневище має лусочки – видозмінене листя та нирки, воно росте горизонтально у землі. Від нього відростає придаткове коріння. Кореневище є у конвалії, осоки, купени, пирію повзучого.
У суниці утворюються надземні видозмінені столони - вуса, що забезпечують вегетативне розмноження. При зіткненні із землею вони вкорінюються за допомогою додаткових коренів і утворюють розетку листя.
Підземні столони -клубнібіля картоплі - це також видозмінені пагони. У добре розвиненому серцевині їхнього сильно потовщеного стебла запасаються поживні речовини. На бульбах можна побачити очі – нирки, розташовані по спіралі, з яких розвиваються надземні пагони.
Цибулина –це вкорочена втеча з соковитим листям. Нижня частина - донце є укороченим стеблом, від якого відростає придаткове коріння. Цибулина утворюється у багатьох лілейних (тюльпанів, лілій, нарцисів).
Видозмінені пагони служать для вегетативного розмноження рослин.