Общая характеристика высших растений


НазваниеОбщая характеристика высших растений
страница1/5
Дата публикации22.03.2013
Размер0.66 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > История > Документы
  1   2   3   4   5

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ
По своему облику, по строению и биологическим особенностям высшие растения очень разнообразны. К ним относятся не только цветковые растения, но и голосеменные, а также папоротники, хвощи, плауны и мхи. По сравнению с низшими растениями, число видов высших очень велико и, по скромным подсчётам, превышает 300 000, а, по мнению некоторых учёных, их не менее 500 000.

Высшие растения характеризуются рядом признаков более высокой организации. Их тело расчленено на стебли и листья. В связи с этим их называют листостебельными растениями.

Появление сложного расчленения, образование органов (корень, стебель, лист) было вызвано переходом растений в новую наземную среду обитания. Наземные условия существования резко отличаются от условий жизни в воде. На земле растение живёт в двух разных средах. В то время как надземные его части приспособились к жизни в атмосфере, подземные органы проводят свою жизнь в почве. Воздушная среда характеризуется гораздо большим содержанием кислорода, чем водная. Почвенная – иными условиями минерального питания и особенно водоснабжения. Для ассимиляции в новых условиях потребовалась перестройка фотосинтезирующего аппарата. Растение должно было, как бы приподняться над землёй и развить большую поверхность. Это и было достигнуто с появлением и развитием стебля и листьев.

Листья у высших растений возникли в процессе эволюции двумя совершенно разными способами. Так, у плауновидных они возникли в качестве выростов на осевых органах. Их называют филлоидами. По своему происхождению они резко отличаются от настоящих листьев высших растений. Совершенно иное происхождение листьев у всех остальных групп высших растений. Листья у них возникли в результате уплощения из боковых веточек или целых систем ветвления. Следовательно, они представляют собой системы телломов. Их называют телломными листьями («плосковетки»).

Вышедшие на сушу растения не могли воспринимать воду всей поверхностью тела. Вначале функцию всасывания воды и прикрепления к субстрату выполняли ризоиды. С появлением листостебельного строения и увеличения размеров у наземных растений возникают корни. Корни стали обеспечивать минеральное питание, а листья – воздушное питание высших растений.

Для нормального функционирования органов было необходимо быстрое передвижение воды к листьям и органических веществ – из листа в другие части растения. Это привело к развитию проводящей системы в виде специальных клеток – трахеид, сосудов и ситовидных трубок. В дальнейшем проводящие элементы группируются в сосудисто-волокнистые проводящие пучки. Возникает цилиндр – стель (стела). Сначала в виде простейшей протостелы. Затем, в связи с увеличением стебля и листового аппарата вырабатываются более сложные типы стелы.

В наземной среде у растений развилась сложная система покровных тканей, защищающих их от чрезмерной потери воды, от пониженных температур и т.п. Развивается сложный устьичный аппарат, который обеспечивает газообмен и регулирует испарение воды при транспирации. Затем получили мощное развитие механические ткани, надобность в которых отсутствовала при жизни в водной среде.

Чем ниже уровень эволюционного развития высших растений, тем в большей степени их половой процесс зависит от наличия воды. У более примитивных растений некоторые фазы развития организма происходят только в воде. Она необходима для активного передвижения мужских половых клеток при оплодотворении, а само половое поколение тоже нуждается для своего существования иногда в очень значительной влажности. Вероятно, предки высших растений жили в водной среде, где проходили и все стадии их развития.

2. Стела и её типы

Стелой называют первичную проводящую систему осевых органов высших растений вместе со связанными с ней паренхимными тканями.

Наиболее примитивным типом стелы является та, в которой проводящая ткань образует сплошную массу. В центре располагается ксилема. Её полностью окружает флоэма. Это протостела. Она представляет собой исходный тип, от которого в процессе эволюции произошли все другие типы стелы. В современной флоре протостела характерна для плаунов и некоторых видов папоротников, а также встречается в корнях почти всех растений.

Более продвинутым типом является протостела с радиальными выспутами ксилемы. Её называют актиностела. Она встречается у некоторых примитивных видов плаунов.

Результатом дальнейшей специализации актиностелы является плектостела. Она характерна для стеблей большинства видов плауна. В плектостеле ксилема разбита на отдельные пластинки, расположенные параллельно или радиально друг к другу.

В процессе эволюции протостела дала начало сифоностеле. Она имеет трубчатое строение и обладает центральной паренхимной частью, или сердцевиной. Различные типы сифоностелы очень характерны для папоротников.

Когда сифоностела разбита на сеть или ряды продольных тяжей, получается рассечённая стела или диктиостела. Она также характерна для папоротников.

У хвощей и родственных им форм из сифоностелы возникает особый вид стелы, называемый артростелой. Она имеет членистое строение и характеризуется наличием центральной полости.

В результате рассечения сифоностелы возникает эустела. Она характерна для большинства семенных растений.

В некоторых случаях, как у двудольных, так и у однодольных растений, проводящие пучки эустелы разбросаны по сердцевине и коре так, что сходство с единой сетью или кольцом совершенно теряется. Ввиду своеобразия подобной стелярной организации она выделяется в особый тип стелы, названный атактостелой. Атактостела развилась в результате крайнего рассечения эустелы и представляет собой в эволюционном отношении крайне специализированную форму центрального цилиндра.

Различные типы стелы у разных групп растений в процессе развития растения могут переходить друг в друга. Кроме этого в стебле некоторых растений можно пронаблюдать 2 и более типов стелы.

3. Происхождение и филогения высших растений

Высшие растения, вероятно, произошли от каких-то водорослей. Об этом говорит то, что в геологической истории растительного мира эре высших растений предшествовала эра водорослей. В пользу этого предположения свидетельствуют такие факты: сходство наиболее древней и уже давно вымершей группы высших растений (риниофитов) с водорослями и очень сходный характер их ветвления; сходство в чередовании «поколений» высших растений и многих водорослей; наличие жгутиков и способность к самостоятельному плаванию у мужских половых клеток многих высших растений;

сходство в строении и функциях хлоропластов.

Предполагают, что высшие растения произошли, скорее всего от зелёных водорослей, пресноводных или солоноватоводных.

С момента выхода на сушу высшие растения развивались в двух основных направлениях. Они образовали две большие эволюционные ветви – гаплоидную и диплоидную. Первая из них представлена моховидными.Она характеризуется прогрессивным развитием гаметофита и сильной редукцией спорофита. Вторая – представлена всеми остальными высшими растениями. Развитие этой группы связано с совершенствованием спорофита и упрощением гаметофита. При всём огромном разнообразии внешнего вида и внутреннего строения все высшие растения сохраняют единство в строении.В настоящее время подцарство ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ подразделяют на 9 отделов: риниофиты, зостерофиллофиты, моховидные, плауновидные, псилотовидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные, покрытосеменные (цветковые) растения. Филогенетические взаимоотношения изображены на родословной схеме.

4.Цикл развития высших растений

Для высших растений характерно наличие многоклеточных половых органов и многоклеточных органов бесполого размножения. Первые называются гаметангиями, вторые – спорангиями. Половые органы всегда бывают двух типов – мужские (антеридии) и женские (архегонии). В антеридиях образуются мужские половые клетки, в архегониях – женские. В жизненном цикле половые органы и спорангии приурочены к разным его фазам.Жизненный цикл высших растений состоит из двух ритмически чередующихся фаз, или «поколений» - полового и бесполого. Половые органы развиваются на гаметофите. В результате оплодотворения, т.е. слияния мужской гаметы с женской, образуется новая клетка с двойным набором хромосом. Она называется зигота.У высших растений, в отличие от низших, зигота даёт начало многоклеточному зародышу. В результате роста и дифференциации зародыша развивается спорофит. Как и зигота, все клетки зародыша и развивающегося из него спорофита характеризуются удвоенным числом хромосом. На спорофите образуются спорангии, в которых развиваются споры. Это очень маленькие одноклеточные образования, служащие для бесполого размножения. При образовании спор число хромосом в результате мейоза уменьшается вдвое и, поэтому, каждая спора по отношению к клеткам спорофита является гаплоидной. У многих высших растений каждая спора даёт начало обоеполому гаметофиту, на котором развиваются как антеридии, так и архегонии. Однако у большинства высших растений имеются спорангии двух типов: микроспорангии и мегаспорангии. В первых образуются более мелкие микроспоры, во вторых – более крупные мегаспоры. Из микроспоры развивается мужской гаметофит, из мегаспоры – женский гаметофит. На мужском гаметофите развиваются только антеридии, на женском – только архегонии.

Таким образом, полный жизненный цикл высшего растения от зиготы до зиготы состоит из гаметофита и спорофита.


^ 11.ОТДЕЛ ПЛАУНОВИДНЫЕ

(LYCOPODIOPHYTA)

Среди современных высших растений плауновидные относятся к одним из наиболее древних. В настоящее время они представлены сравнительно небольшим числом родов и видов. Обычно их участие в сложении растительного покрова незначительно.

Все современные представители – многолетние травянистые растения, обычно вечнозелёные, по облику часто напоминают некоторые зелёные мхи. Среди ископаемых плауновидных наряду с травянистыми, были и мощные древовидные формы.

Для большинства плауновидных характерно наличие побегов со спирально расположенными листьями. Но иногда листья сидят супротивно или мутовчато. Близ основания листа некоторых плауновидных, на его внутренней, обращённой к оси поверхности имеется небольшой, погружённый в ямку вырост – язычок или лигула.

Подземные части побегов у большинства плауновидных имеют вид типичного корневища с видоизменёнными листьями и придаточными корнями. Надземные и подземные оси нарастают с помощью верхушечных меристем. Их инициальные клетки со временем теряют способность делиться, поэтому плауновидные обладают ограниченным ростом осей.

Для плауновидных характерно дихотомическое ветвление надземных и подземных осей. При этом дихотомия бывает равной и неравной.

Проводящая система стебля плауновидных представлена различными типами стелы.

Спорофиллы по форме, размерам и цвету могут быть похожи на обычные вегетативные листья или более менее резко отличаться от них. Чередуясь со стерильными листьями, они образуют на протяжении стебля спороносные зоны или собраны в расположенные на концах ветвей стробилы.

Среди плауновидных есть как равно-, так и разноспоровые растения. Гаметофиты (заростки) равно- и разноспоровых форм резко отличаются между собой. Гаметофиты равноспоровых форм ныне живущих плауновидных подземные или полуподземные, мясистые, длиной 2 –20 мм. Они обоеполые, ведут сапрофитный образ жизни и созревают в течение 1-15 лет. Гаметофиты разноспоровых плауновидных однополые, не зелёные, развиваются обычно в течение нескольких недель за счёт питательных веществ, содержащихся в споре. По достижении зрелости они не выступают или лишь слегка выступают за пределы оболочки споры.

Половые органы представлены антеридиями и архегониями. В антеридиях развиваются дву- или многожгутиковые сперматозоиды, в архегониях – яйцеклетки. Оплодотворение совершается при наличии капельно-жидкой воды. Из зиготы, без периода покоя, вырастает новое бесполое растение – спорофит.

Отдел плауновидные делится на два класса: плауновые и полушниковые.
^ 12.Класс плауновые (Lycopodiopsida)

Включает один порядок плауновые Lycopodiales и одно семейство плауновые Lycopodiaceae. Сюда относятся многолетние равноспоровые травянистые растения с цельными листьями без язычков. Побеги не имеют камбия.

Все плауны – вечнозелёные наземные или эпифитные растения. Они растут на скалах, моховом покрове лесов и тундр, реже – на ветвях деревьев. У них прямостоячий, полегающий, свисающий, ползучий или лазающий побег с придаточными корнями.

Среди плаунов есть виды, стебли которых ветвятся равнодихотомически, неравнодихотомически и псевдомоноподиально. При неравновильчатом ветвлении возникает главная, или скелетная ось – ползучий стебель. От него отходят боковые полегающие побеги, обычно с ограниченным ростом.

Стебли плауна радиально- или двустороннесимметричны. В последнем случае у них можно различить брюшную и спинную стороны. С поверхности стебель покрыт однослойной эпидермой с устьицами, за которой следует широкая зона первичной коры.

В центре стебля располагается цилиндрическая протостела. Она занимает сравнительно небольшую часть его объёма. Ксилема плауна первичная. Она возникает исключительно из прокамбия, состоит из трахеид. Проводящие элементы флоэмы представляют собой очень длинные клетки с ситовидными участками на продольных стенках.

Листья зрелого побега у большинства плаунов располагаются поочерёдно, но у некоторых видов они сидят супротивно, мутовчато или без особого порядка. Листья прижатые или отстоящие. Они сравнительно небольшие. Форма пластинки у разных видов варьирует и бывает шиповидной, линейной, продолговатой, овальной, треугольной и т.п. Устьица располагаются беспорядочно на спинной или брюшной поверхности листа.

Мезофилл листа обычно недифференцированный. Он состоит из изодиаметрических клеток. Вдоль листа в его средней части проходит жилка, состоящая из трахеид и паренхимных клеток. От мезофилла она отграничена эндодермой.

13.Размножение.

1. Вегетативное размножение у плаунов в большинстве случаев происходит путём отмирания старых участков побегов и корневищ. У некоторых видов есть специализированные органы вегетативного размножения (выводковые клубеньки, луковички или почки).

2. Бесполое размножение осуществляется с помощью спор, которые образуются в спорангиях. Они располагаются по одному в пазухах спорофиллов или на их верхней стороне близ основания.

Спорофиллы сходны по цвету, форме и величине с вегетативными листьями или резко отличаются от них. Спорофиллы обычно образуются на стебле зрелого растения несколько лет подряд. От момента заложения спорангия до времени высыпания зрелых спор проходит от нескольких месяцев до нескольких лет.

Зрелые споры очень мелкие, диаметром около 30 мкм. Они прорастают через 3-8 лет после высыпания из спорангиев в случае подземного прорастания. При наземном прорастании споры, попав на землю, прорастают в течение нескольких дней.

3. ^ Половой процесс. Гаметофиты плаунов являются обоеполыми и несут многочисленные антеридии и архегонии. Зрелые антеридии почти полностью погружены в ткань гаметофита или несколько выдаются над его поверхностью. В них образуются очень мелкие двужгутиковые сперматозоиды. Зрелый архегоний состоит из узкого, погруженного в ткань гаметофита брюшка и выступающей над его поверхностью шейки.

Антеридии обычно созревают раньше архегониев, что на первых этапах созревания гаметофита снижает вероятность самооплодотворения и увеличивает шансы перекрёстного оплодотворения.

Зигота без периода покоя прорастает и даёт начало зародышу, из которого развивается взрослое растение или спорофит.

Объём рода плаун оценивается ботаниками по разному от 200 до 500 видов.
^ 14.Класс Полушниковые (Isoёtopsida)

Включает порядок Селягинелловые (Selaginellales), в который входит одно семейство Селягинелловые (Selaginellaceae).

Селягинеллы обитают чаще всего во влажных, тенистых местах. Это небольшие нежные растения с тонкими зелёными, иногда коричневатыми, стеблями и мелкими зелёными листьями.

Как и плауны, селягинеллы характеризуются равной или неравной дихотомией побегов. При наличии главного стебля боковые ветви простые или неоднократно разветвлённые. У многих видов селягинелл очень ярко выражены системы боковых ветвей, напоминающих сильно расчленённые листья папоротников. Побег у этих растений бывает стелющимся, ползучим, полегающим, восходящим, лазающим и почти прямостоячим.

Многочисленные виды селягинелл по строению побега разделяют на две неравные группы. Небольшая часть видов обладает радиально-симметричными побегами со спирально расположенными листьями, сходными между собой по форме и величине. У остальных видов часть или все побеги дорсовентральные. Они несут четырёхрядно расположенные листья: два ряда более мелких спинных и два ряда более крупных боковых листьев, которые обычно имеют другую форму.

Поверхность стебля селягинеллы голая или опушённая, эпидерма без устьиц. Кора имеет вид цилиндра, в полости которого на хлорофиллоносных нитях подвешен стержень – стела. В пределах рода встречаются разнообразные типы стелы.

Проводящие структуры флоэмы представлены ситовидными элементами, а ксилемы – трахеидами и сосудами.

Пластинка листа в очертании варьирует от округлой до линейно-шиловидной. Она цельнокрайняя, зубчатая или реснитчатая по краю, с округлым или с ушковидным основанием и с заострённой верхушкой.

Устьица располагаются на нижней (у некоторых видов и на верхней) поверхности листа. Клетки эпидермы, как и клетки мезофилла, несут немногочисленные крупные хлоропласты. Иногда они могут содержать всего одну крупную зелёную пластиду.

На верхней стороне листа, близ его основания располагается маленький не зелёный вырост – язычок. Он состоит из погружённого в ткань пластинки листа более менее расширенного основания и заострённой или расширенной верхушки.

Размножение.

1. Вегетативное размножение у селягинелл происходит обычно при распадении побега на части и укоренении этих частей. У некоторых видов имеются специализированные органы вегетативного размножения: столоновые побеги, клубеньки, луковички.

2. Основным способом размножения селягинелл является бесполое размножение с помощью спор. Большое отличие селягинеллы от плаунов заключается в появлении у неё разноспоровости.

Спорангии у селягинеллы двух типов – микроспорангии и мегаспорангии. В микроспорангии развивается большое количество мелких спор, в мегаспорангиях обычно образуется 4 крупные мегаспоры. Спорангии расположены на верхней стороне спорофиллов, которые собраны в стробилы. Стробилы четырёхгранные, образуются на верхушке веточек. Спорофиллы внешне сходны с вегетативными листьями. Но, в отличие от них, имеют хорошо развитый язычок.

Спорангии сидят на небольшой ножке и имеют почковидную или обратно-яйцевидную форму. Они одеты двухслойной стенкой. Выстилающий слой, расположенный глубже, возникает из спорогенной ткани. Микро- и мегаспорангии собраны обычно в одном колоске, но расположение их бывает различно. Чаще всего микроспорангии находятся в верхней части, а мегаспорангии – в нижней части колоска. Однако, и те и другие могут располагаться в разных рядах.

^ В эволюционном развитии высших растений разноспоровость имеет большое значение, т.к. влечёт за собой образование двух типов заростков – мужских и женских.

Микроспора при её прорастании образует сильно редуцированный мужской заросток, который не покидает оболочки микроспоры. При первом делении микроспоры образуются две клетки – маленькая, проталлиальная клетка и более крупная – антеридиальная. В дальнейшем антеридиальная клетка даёт начало единственному антеридию. В нём образуются клетки стенки антеридия и 2-4 сперматогенные клетки. К этому времени микроспорангий быстро вскрывается продольной трещиной и споры с силой выбрасываются наружу. Дальнейшее развитие мужского гаметофита протекает на земле. В результате последующего деления сперматогенных клеток образуется большое количество двужгутиковых сперматозоидов. Ко времени их созревания клетки стенки антеридия расплываются и сперматозоиды плавают в общей массе плазмы.

Мегаспора, прорастая, образует женский заросток. У большинства видов, мегаспоры высыпаются из мегаспорангия и развитие заростков происходит на земле. При делении ядра мегаспоры образуется большое количество новых ядер. Затем между ними возникают перегородки. В итоге формируется многоклеточный заросток, не покидающий мегаспоры. Затем, в верхней части заростка происходит энергичное деление клеток. В результате этого оболочка мегаспоры лопается и заросток выпячивается наружу. Клетки заростка зеленеют, на нём развиваются ризоиды, следовательно, женский заросток может питаться самостоятельно.

В верхней части заростка развиваются немногочисленные архегонии. Они погружены в ткань заростка. Шейка имеет лишь 1-3 канальцевые клетки. Оплодотворение происходит во время дождя. Сперматозоид, плавая в воде, достигает архегония, проникает внутрь его и сливается с яйцеклеткой. Из зиготы развивается зародыш, состоящий из стебелька, листочков, ножки и ризофора.


56.Семейство берёзовые (Betulaceae)

Семейство насчитывает 6 родов и, где-то чуть более 150 видов. Семейство делится на две довольно хорошо различающиеся между собой группы: подсемейство берёзовые (берёза и ольха) и лещиновые (лещина, граб, хмелеграб и др.).

Берёзовые – типичные бореальные растения, распространённые во всех умеренных, внетропических областях северного полушария. Берёзовые являются важными составными элементами лесных формаций, входят в состав хвойных и смешанных лесов, а местами образуют чистые лесные и кустарниковые сообщества.

Берёзовые – однодомные, листопадные, ветроопыляемые деревья или крупные кустарники и кустарнички с прямыми или искривлёнными стволами, с симподиальным ветвлением побегов. Листья очередные, с перистым жилкованием, на черешках или почти сидячие. С пильчатым или зубчатым краем, иногда лопастные или рассечённые. Довольно крупные прилистники опадают очень рано.

Молодые ветви берёзовых покрыты пробкой. У видов подсемейства берёзовые наружные слои пробки содержат характерные крупные, горизонтально вытянутые чечевички. Они легко отслаиваются. Своеобразный белый цвет коры берёзы связан с наличием в её клетках особого белого порошкообразного вещества – бетулина.

Корневая система довольно мощная, у многих видов поверхностная. Характерно наличие микоризы.

По внешнему виду мужские и женские соцветия хорошо различаются: мужские – более длинные, серёжковидные, во время цветения висячие; женские – короткие, прямостоячие, шишковидные или висячие. Соцветия сложные: на оси соцветия, в пазухе каждой из кроющих чешуй, в основе лежит трёхцветковый дихазий. Он состоит из одного вторичного и двух третичных цветков. У разных родов и видов наблюдается редукция и срастание того или иного количества чешуй и цветков. В женских соцветиях обычно отсутствует вторичный цветок и дихазий у них двуцветковый, лишь у берёзы он трёхцветковый. У лещиновых мужские дихазии одноцветковые. У видов подсемейства берёзовые в женской серёжке оставшиеся брактеи срастаются в кроющую чешую, трёхлопастную у берёзы, слабопятилопастную, очень плотно плотную, массивную у ольхи. У лещиновых чешуи срастаются в изящные, иногда довольно кожистые плюски, разрастающиеся вместе с созреванием плодов.

Цветки у берёзовых мелкие, невзрачные, циклические однополые. Лишь как аномалия у них встречаются обоеполые цветки. У ольхи в мужском цветке 2-4 чашелистикам противолежат 2-4 или много тычинок. У берёзы двум чашелистикам противолежат две двугнёздные тычинки. У лещиновых околоцветник отсутствует. У лещины 4 тычинки, каждая из них расщеплена на 2. Чашелистики 3-лопастные, невзрачные, чешуевидные. Тычиночные нити очень короткие, свободные или сросшиеся у основания. Пыльники крупные, продолговатые. Чашечка в женском цветке невзрачная, а у видов подсемейства берёзовые даже вообще не выражена. Завязь двугнёздная, а наверху одногнёздная, с 1-4, чаще 2 висячими семязачатками.

Цветут берёзовые одновременно с распусканием листьев или даже немного раньше. Ветви деревьев покрываются длинными, повислыми, легко раскачивающимися мужскими серёжками, оси которых сильно вытягиваются. Пыльники растрескиваются продольно. Зрелая, сухая, лёгкая, ярко-жёлтая пыльца высеивается и легко разносится ветром. Женские соцветия во время цветения остаются прямостоячими, упругими, наблюдается только удлинение рылец во много раз.

Хотя свободному распространению пыльцы способствует отсутствие листьев или их малые размеры во время цветения, лишь небольшая часть пыльцы попадает на рыльца. Но вырабатывается она в таком изобилии, что большинство завязей оказывается опылёнными.

После пыления мужские серёжки усыхают и отваливаются, женские продолжают развиваться, увеличиваются во много раз, видоизменяются внешне и превращаются в соплодия.

Зрелый зародыш полностью заполняет семя, которое лишено эндосперма. Прямой, полностью сформированный зародыш состоит из двух крупных мясистых цельных семядолей, верхушечной почечки, гипокотиля и зачаточного корешка. Семя крупное, почти всегда единственное, заполняет всю полость плода.

В подсемействе берёзовых плод – маленький орех с 2 крыльями. В подсемействе лещиновых плод – лёгкий, тонкостенный, ребристый орех, но несколько большего размера. Плод окружён плюской, образованной сросшимися прицветными чешуями разных порядков. Плоды созревают к концу лета или осенью.

Живут берёзовые от 60-80 до 100-150 лет, изредка отдельные деревья доживают до 300 лет. Берёзовые размножаются в первую очередь семенами, кроме того дают обильную поросль от пня и многочисленные корневые отпрыски.

В экономике берёзовые давно находят разнообразное применение, а многие виды имеют и промышленное значение. Используются буквально все части растений. Древесина многих видов является отличным топливом, даёт ценный древесный уголь, прекрасную фанеру, доски; используется в столярно-мебельном производстве и строительстве. По сопротивлению на изгиб древесина некоторых берёз приближается к железу и превосходит чугун. Кору берёзы – бересту, используют для изготовления мелких изделий. Из коры, листьев и серёжек многих видов извлекают дубильные вещества, получают краски для кожи, мехов и тканей. Из бересты берёзы вырабатывают сажу, гонят дёготь, из листьев берёзовых получают ароматические эфирные масла, из древесины – метиловый спирт и другие продукты сухой перегонки. Из сока берёзы делают квас и сиропы. Орехи лещины идут в пищу. Из них добывают высококачественное масло, используемое в пищу, а также в кондитерской, пищевой, лакокрасочной и медицинской промышленности.

57.Семейство буковые (Fagaceae)

Семейство буковые содержит 7-8 родов и более 900 видов распространённых в умеренных, субтропических и тропических областях обоих полушарий, за исключением большей части Южной Америки и тропической и Южной Африки. Большинство видов семейства – листопадные или вечнозелёные деревья, часто значительной высоты, и лишь немногие – кустарники и даже кустарнички, не превышающие 30-40 см. Листья очередные или очень редко мутовчатые, перистонервные, с линейными, обычно рано опадающими прилистниками. Цветки мелкие, однодомные, в верхоцветных соцветиях различного типа – колосовидных, серёжковидных, кистевидных или шаровидных, реже одиночные. Отдельные женские дихазии у основания окружены более или менее чашевидной плюской. Плюска образована видоизменёнными конечными стерильными ветвями соцветия. Обычно она снабжена придатками разнообразной формы – чешуйками, шипами, бугорками, щетинками, гомологичными прицветникам. Число лопастей плюски обычно зависит от числа цветков в дихазии.

Цветки буковых часто бывают с рудиментами органов другого пола. Чашелистиков обычно 6, реже меньше (до 2) или больше (до 8), чашевидных, более или менее сросшихся. Тычинок большей частью 6-12, с тонкими, свободными нитями, превышающими чашечку. Пыльники прикрепляются к тычиночной нити у середины или у основания. Пыльцевые зёрна трёхбороздные или трёхбороздно-поровые. Гинецей из 3(2-9) плодолистиков; завязь 3(2-9)-гнёздная с двумя висячими семязачатками в каждом гнезде. Из которых развивается только один. Столбики свободные или сросшиеся в колонку, иногда редуцированы до коронки.

Плод – односемянный орех с твёрдым околоплодником, заключённый полностью или частично в деревенеющую плюску.

Семейство подразделяется на 2 подсемейства: буковые и каштановые. Детали строения цветков и соцветий разных родов довольно существенно различаются. У буковых мужские цветки расположены на облиственных побегах в 1-3-цветковых дихазиях или в дихазиальных стебельчатых головках в пазухах листьев, имеют большие колокольчатые чашечки и крупные пыльники. Плюска раскрывается 2-4 створками, содержит 1-3 трёхмерных или двухмерных ореха. Кроме того, для родов этого подсемейства характерен надземный тип прорастания семян, запасным веществом семядолей является масло.

У каштановых цветки располагаются в дихазиальных пучках либо поодиночке на специализированных цветоносных побегах, или в поникающих однополых серёжках, с мелкими чашечками и пыльниками. Плюска раскрывается 2-4 створками и содержит 1-3 трёхгранных ореха, иногда нераскрывающаяся, с одним орехом. У дуба и литокарпуса она от блюдцевидной до полушаровидной формы и лишь частично заключает в себе плод – жёлудь. Прорастание семян подземное, толстые, мясистые семядоли остаются на земле и обычно служат только как источник запасных веществ (крахмала).


47.Семейство Мальвовые (Malvaceae)

Мальвовые насчитывают около 85 родов и до 1600 видов. Распространены они преимущественно в тропических и субтропических, а отчасти и в умеренно-тёплых областях обоих полушарий. Их нет в Арктике и почти нет в северной части лесной зоны, а в высокогорья заходят только виды южноамериканского рода мальваструм. В основном это однолетние и многолетние травы, однако в тропических областях, среди них много кустарников и небольших деревьев.

Мальвовые известны по культивируемым декоративным видам мальвы и просвирника. Однако, к этому семейству принадлежит ещё одна из основных технических культур человечества – хлопчатник.

Для всего семейства характерно присутствие во всех частях растений слизистых вместилищ. Считается, что они играют какую-то роль в водном балансе растения, связывая воду. Для многих представителей семейства характерно опушение из звёздчатых волосков. Нередко встречаются простые и железистые волоски.

Листья мальвовых очередные, с прилистниками, пальчатолопастные или пальчатораздельные, реже цельные.

Цветки актиноморфные, реже немного зигоморфные, обычно обоеполые и пятичленные. Располагаются они по одному или пучками в пазухах обычных листьев. Однако, часто они образуют сложные верхоцветные соцветия: кистевидные, метёлковидные или колосовидные. Располагаются соцветия в пазухах прицветников.

Для многих родов семейства очень характерно присутствие у основания цветков обёртки как бы второй чашечки. Это подчашие. Оно состоит из свободных или сросшихся между собой листочков и происходит из тесно сближенных прицветников. Настоящее чашечка состоит из 5 свободных или сросшихся между собой листочков. Обычно она сохраняется при плодах.

Каждый из 5 лепестков венчика срастается у основания с тычиночной трубкой. Тычиночная трубка объединяет все лепестки в одно целое. Вследствие этого венчик обычно опадает целиком, производя впечатление сростнолепестного. Тычинки располагаются в 2 круга. Тычинки внутреннего круга очень многочисленные, а тычинки внешнего круга часто отсутствуют или превращаются в стаминодии. Пыльники у мальвовых всегда одногнёздные. Пыльцевые зёрна почти всегда покрыты шипами или шипиками.

На строении гинецея и плода основана систематика мальвовых. У большинства родов гинецей при развитии плода распадается на отдельные плодолистики и образует дробный плод. Отдельные части этого плода – мерикарпии – могут иметь несколько семян и раскрываться продольной щелью или иметь только одно семя и нераскрываться. Отходящие от внутренней части плодолистиков столбики могут быть свободными или срастаются в один общий столбик. У рода хлопчатник нераспадающийся гинецей образует плод – многогнёздную коробочку, почти всегда раскрывающуюся продольными щелями.

При обоеполых цветках самоопылению у мальвовых обычно препятствует протандрия. Однако у многих видов в конце цветения происходит самоопыление. Опылителями большинства перекрёстноопыляющихся мальвовых являются насекомые, получающие из цветков нектар и пыльцу. Однако в американских тропиках многие мальвовые опыляются колибри и имеют наиболее привлекательные крупные ярко-красные цветки.

Способы распространения плодов мальвовых очень различны. Семена и плоды многих видов, не имеющих специальных приспособлений для распространения, могут разноситься животными и человеком вместе с комочками почвы. Имеются и более совершенные приспособления для зоохории. Лёгкие доли дробных плодов многих видов распространяются с помощью ветра. Окутанные длинными волосками семена хлопчатника также легко разносятся ветром на большие расстояния.

В экологическом отношении мальвовые преимущественно мезофильные растения, не играющие существенной роли в растительных группировках. Среди них нет как настоящих водных растений, так и вполне типичных ксерофитов, хотя некоторые виды заходят даже в пустыни. Многие виды как в тропиках, так и во внетропических областях являются широко распространёнными рудеральными сорняками.

Значение мальвовых в жизни человека достаточно велико. Прежде всего к этому семейству принадлежит хлопчатник – важнейшая техническая культура, дающая 50 % мирового производства волокна. Масло из семян хлопчатника также имеет большое техническое значение и может употребляться в пищу. Многие другие виды дают прочное лубяное волокно, используемое для производства грубых тканей, верёвок и канатов. Из декоративных мальвовых можно отметить культивируемые почти повсюду виды гибискуса или «китайской розы». Листья и молодые побеги некоторых мальв богаты витаминами и используются в пищу в качестве листового овоща. Корни алтея лекарственного используются в медицине.

48Семейство Тыквенные (Cucurbitaceae)

Это семейство насчитывает 130 родов и около 900 видов, произрастающих преимущественно в тропических и субтропических районах от влажнотропических лесов до пустынь. Особенно богата дикорастущими тыквинными Африка, а также Азия и Америка. В умеренных широтах представителей данного семейства сравнительно мало.

Тыквенные – однолетние или многолетние, вьющиеся или стелющиеся травы, реже кустарники, с очередными, пальчато- или перистолопастными или простыми листьями. Большинство представителей семейства снабжены усиками, представляющими собой видоизменённые побеги. Цветки обычно однополые, одно- или двудомные, редко обоеполые, актиноморфные, одиночные или собранные в пазушные соцветия – пучки, кисти, метёлки, зонтики. Околоцветник вместе с основанием тычиночных нитей образует цветочную трубку, приросшую к завязи; чашечка пятилопастная. Венчик сростнолепестный, пятилопастной или пятираздельный, жёлтый или белый, реже зеленоватый или красный. Тычинок 2-3-5, очень редко 2, чаще 5, из них обычно 4 попарно сросшиеся; иногда срастаются все тычиночные нити или пыльники всех тычинок. Гинецей состоит из 3, реже из 5 или 4 плодолистиков. Завязь нижняя (иногда полунижняя), чаще трёхгнёздная, с многочисленными семязачатками в каждом гнезде. Столбик с утолщёнными мясистыми рыльцами.

Тыквенные в основном насекомоопыляемые растения. Крупные, хорошо развитые нектарники, наполненные очень сладким нектаром, имеют такое строение, что доступны всем желающим. Поэтому цветки тыквенных посещают около 150 видов насекомых. Цветки многих видов не обладают сильным ароматом и приманивают опылителей либо крупными ярко-жёлтыми венчиками, либо их лепестки обладают способностью отражать невидимые нашему глазу ультрафиолетовые лучи. Основными опылителями тыквенных являются пчёлы, осы, шмели и степные муравьи. Насекомые чаще посещают мужские цветки, так как пыльца служит им отличным кормом. В ней обнаружено более сотни полезных веществ, в том числе белки, жиры и многие витамины.

У подавляющего большинства представителей семейства плоды по своему строению похожи на ягоду, но весьма своеобразные – они называются тыквина. Классическим примером подобного типа плода могут служить тыква, арбуз, дыня и огурец. У тыквенных иногда некоторые, наиболее спелые и жизнеспособные семена прорастают внутри плода. В результате, когда перезрелый плод растрескивается, из него вываливаются не только семена, но и вполне развитые проростки, корешки которых быстро внедряются в рыхлую почву и укореняются.

Род тыква насчитывает около 20 видов, дико произрастающих исключительно в Америке. Некоторые из них издавна введены в культуру. К настоящему имеется огромное количество сортов пищевых, кормовых и декоративных тыкв. Представители рода – многолетние или однолетние травянистые растения с округлым или гранёным стеблем, чаще простёртым , иногда лазающим.

^ Бешеный огурец обыкновенный произрастает по берегу моря на лёгких песчаных почвах или как сорное близ жилья. Это крупный травянистый многолетник, с утолщённым мясистым корнем, шероховатыми короткими стеблями без усиков и крупными жёстко опушёнными лопастными листьями. Яркие жёлтые цветки одиночные или собраны небольшими группами. Колючие зеленоватые плоды напоминают зеленоватые огурчики. К моменту созревания плодов в них возникает колоссальное гидростатическое давление (6 атм.). При лёгком прикосновении огурец отрывается от плодоножки, а из образовавшегося у основания плода отверстия выбрасывается сильная струя клейкой слизи вместе с семенами. При этом семена выбрасываются на расстояние до 12 м.

Порядок Каперсовые (Capparales)

Семейство Крестоцветные (Brassicaceae)

В семействе насчитывается до 380 родов и около 3200 видов. Расселены они по земному шару крайне неравномерно. В основном сконцентрированы в умеренной зоне северного полушария. В тропиках представлены единичными родами, приуроченными к горным областям, встречаются там также в интродукции и как сорняки. Небольшое число крестоцветных, произрастающих в южном полушарии, имеет узколокальную приуроченность.

Крестоцветные успешно приспосабливаются к самым разнообразным местообитаниям. Одни из них приурочены к крайним условиям высокогорий, где вместе с лишайниками являются пионерами растительного покрова, другие произрастают по морским побережьям. Одни в своём распространении продвигаются далеко на север и характерны для арктических областей, другие являются обитателями пустынь, полупустынь и степей. Широко представлены крестоцветные также в лесах, среди степной растительности, на увлажнённых местах и даже в воде. Но всё же среди них преобладают растения засушливых и сухих местообитаний. Несмотря на такую высокую пластичность в приспособлении к условиям среды, у крестоцветных наблюдается относительно небольшое разнообразие жизненных форм. Большинство крестоцветных – однолетние или многолетние травы, есть и полукустарнички, у которых одревесневает нижняя часть стебля. Кустарники представлены единичными, преимущественно африканскими видами. Многие из высокогорных видов имеют подушкообраную форму, способствующую задержанию тепла.

Листья крестоцветных очередные, причём нижние часто образуют прикорневую розетку. У некоторых видов наблюдается гетерофиллия. Среди крестоцветных встречаются растения как совершенно голые, так и опушённые простыми или вильчато или звёздчато разветвлёнными волосками.

Для крестоцветных характерны верхушечные кистевидные или щитковидные, обычно безлистные соцветия. Иногда они бывают сильно укороченными, почти головчатыми, или же, наоборот, вытянутыми, колосовидными. По своему строению цветки крайне однообразны. Чашелистики располагаются в два круга (по 2). Основания их могут быть мешковидными, в этом случае в них стекает нектар. Лерестков также 4, свободных, расположенных крестообразно. В окраске лепестков преобладают жёлтый и белый цвета, но нередки также растения с фиолетовыми, розоватыми до пурпурных цветками. Лепестки в основном в верхней части более широкие. В большинстве случаев они цельные или выемчатые, но есть и виды с лопастными, перисторассечёнными и даже реснитчато-бахромчатыми лепестками. Тычинок обычно 6, расположенных в 2 круга. Из них 2 боковые короткие, 4 срединные более длинные. Иногда срединные срастаются по две своими нитями. В редких случаях все тычинки одинаковой длины или же по 3 разной длины. Число их иногда может сокращаться до 4 и даже до 2 или же, как у долгонога, достигает 16. У ряда видов тычинки снабжены придатками или же их нити разрастаются в виде зубцов и крыльев. Гинецей состоит из 2 плодолистиков. По шву срастания плодолистиков образуется ложная перегородка, которая делит завязь на 2 гнезда. Обычно завязь сидячая, но у некоторых видов она сидит на довольно длинном гинофоре.

Признаки строения плодов наиболее широко используются в систематике семейства. Удлинённые плоды, длина которых значительно превышает ширину, называются стручками, короткие же – стручочками. И те и другие могут быть раскрывающимися двумя створками или нераскрывающиеся. У раскрывающихся плодов после опадания створок на плодоножках остаётся рамка, перетянутая ложной перегородкой. У нераскрывающихся стручочков часто створки сильно уплотняются и стручочки становятся ореховидными. Плоды крестоцветных сильно варьируют также по величине, форме створок и различными выростами на них.

  1   2   3   4   5

Похожие:

Общая характеристика высших растений iconКраткая характеристика отделов царства растений
Царство растений условно подразделяют на низшие и высшие растения. У низших растений органы полового и бесполого размножения обычно...
Общая характеристика высших растений iconСказка о тройке Происхождение высших растений Читаю одну из многочисленных...
Доступно и просто даже для неподготовленного читателя в книге рассказывается о строении растений, законах их жизнедеятельности, об...
Общая характеристика высших растений iconЗанятие 1 «Общая характеристика чрезвычайных ситуаций и мероприятия...
Вопрос Общая характеристика чрезвычайных ситуаций мирного времени. Основные понятия
Общая характеристика высших растений iconУчебное пособие по теме: «общая характеристика действия права»
Теория государства и права. Общая характеристика действия права: Учебное пособие. – Красноярск: Кафедра государственно-правовых дисциплин...
Общая характеристика высших растений iconОбщая характеристика предприятия
Технология планировки магазина, эффективность используемых площадей, характеристика торгово-технологического оборудования
Общая характеристика высших растений iconРоль высших водных растений в сохранении чистоты водоёма на примере реки Сысерть

Общая характеристика высших растений icon13. «Теория ограничений» (тос) Э. Голдратта: общая характеристика...
Тема 13. «Теория ограничений» (тос) Э. Голдратта: общая характеристика и основные принципы
Общая характеристика высших растений icon3. Передний отдел пищеварительной системы (продолжение) – Слюнные...
Общая морфофункциональная характеристика. В ротовую полость открываются выводные протоки трех пар больших слюнных желез: околоушных,...
Общая характеристика высших растений iconПлан лекции. Общая характеристика сдяв, их классификация Характеристика очагов поражения сдяв
Медико-тактическая характеристика очагов поражения сильнодействующими ядовитыми веществами (сдяв)
Общая характеристика высших растений iconОсуществляет внекорневую (листовую) подкормку растений, подавляет...
И для полива и внекорневой подкормки рассады и комнатных растений (биосмесь №1)
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница