Водоростеві предки вищих рослин

Рис. 13. Можливі шляхи еволюції наземних рослин.

Висновки

Мохи найбільш просто організовані вищі рослини. Частина цих організмів має листостеблову структуру, що надає переваги при фотосинтезі. У бріопсид є спе­ціальні клітини - гідроїди та лептоїди, які забезпечують пересування води з розчи­неними в ній мінеральними речовинами, та органічних речовин по рослині. Ризоїди утримують рослину в грунті. Для успішного фотосинтезу в повітряному середо­вищі з лусочок стебла утворюються дуже просто побудовані “листки”. На споро­гоні мохів є продихи, які забезпечують регуляцію надходження води, вуглекислого газу та кисню. Види з більш простою будовою мають сланкий талом і поселяються на відкритій місцевості. Розмноження мохів протікає з чергуванням поколінь, де переважаючим є гаметофіт. Походження мохів неясне, тому що відсутня достатня кількість викопних ре­шток. Переважають два погляди: перший – вони беруть початок від багатоклітин­них зелених водоростей; другий – мохи походять від вимерлих риніофітів. Мохи являють собою закінчену гілку еволюції. Інші сухопутні рослини виникли і еволю­ціонували незалежно від мохів. Всі наземні рослини об`єднують в дві великі групи: вищі спорові рослини і насінні рослини. В наступних главах ми більш докладно ознайомимося з ними.

 

Перевір свою пам`ять!

 

1. Чим відрізняються умови існування на суші від водних?

2. Які потрібні зміни в будові водних рослин, щоб вони успішно освоїли сушу?

3. Що змінилося в будові мохів порівняно з водоростями у зв`язку з необхідністю забезпечення організма водою та органічними речовинами?

4. Яка будова надземної частини мохів?

5. Що собою являють архегонії та антеридії? Яка їх роль в житті мохів?

6. Що таке гаметофіт? Спорофіт?

7. Що собою являє талом?

8. Перелічіть основні етапи в життєвому циклі зозулиного льону.

9. Яка функція хромосом?

10. Що таке диплоїдне та гаплоїдне число хромосом?

11. Яке покоління переважає в житті мохів?

12. Який набір хромосом у гаметофіта? У спорофіта?

13. На які класи поділяється відділ Мохоподібні?

14. Які основні ознаки відрізніють представників класів мохів? Назвіть по одному з представників.

15. Які особливості біології сфагнових мохів? 16. Яка роль мохів в екосистемах?

 

Подумай і спробуй відповісти!!!

1.Чим можна пояснити вихід рослин на сушу, адже умови існування у воді, як відзначалося, більш сприятливі? Чому такий вихід став можливим тільки 400 млн. років тому?

2. Чим Ви зможете пояснити той факт, що мохи поширені переважно в північній півкулі, а мохи, що мешкають в жарких районах, поселяються в горах?

3. Чому в утворенні торфу беруть участь переважно тільки сфагнові мохи, адже болотна рослинність представлена багатьма видами інших рослин?

4. Чому в північній півкулі мохи найбільш поширені в тундрі та на болотах?

5. Чим можна пояснити незначну роль мохів в продукції органічних речовин в екосистемах, хоча ці рослини є фотосинтезуючими і належать до продуцентів?

6. Ризоїди мохів виконують переважно лише функцію закріплення рослини в грунті. Поясніть, яким чином налходять в організм вода та мінеральні солі?

7. Відомо, що мохи майже не збереглися у викопних рештках. Чому?

 

 

Глава 5. Відділ Покритонасінні рослини

 

Наприкінці Мезозою закінчується ера голонасінних. Знов клімат суттєво змінюється. Активно відбуваються процеси горотворення. В цей час формуються сучасні материки, набувають таких же сучасних обрисів океани та моря. Серед рослин того часу з`явилися організми, що мали замість шишок, як у голонасінних, квітку, а зверху насінної шкірки додатковий покрив - плід. Такі зміни дали вагомі переваги в конкурентній боротьбі. Квіт- ка забезпечила надійне запилення вітром або тваринами-запилювачами, а частина покритонасінних взагалі стала самозапильними. Плідні оболонки, що оточили насіння, підвищили стійкість насіння до висихання, механічних ушкоджень, дії як низьких, так і високих температур. Але головне те, що плоди відіграли значну роль в поширенні квіткових рослин і сприяли швидкому завоюванню ними всіх можливих місць існування.

Відділ покритонасінні нараховує не менш як 250 000 видів. Це набагато більше, ніж у будь-якої іншої групи рослин. За будовою насіння квіткові поділяють на два класи: однодольні, в насінні яких є одна сім`ядоля та дводольні - дві сім`ядолі. До однодольних належать знайомі нам злакові трав`я- нисті рослини, а також цибуля, часник, тюльпани, тощо. До дводольних належать як трав`янисті рослини, так і більшість деревних видів. Квіткові досягли значної різноманітності: від велетенських евкаліптів - більш як 100 м у висоту, до дрібної ряски, яка не перевищує в довжину 1 мм. Квіткові рослини освоїли практично всі можливі місця існування: водні, прибережні, зволожені, сухі і навіть майже зневоджені.

Покритонасінні панують на Землі вже більш як 100 млн. років. Звична для нашого ока оточуюча рослинність – це переважно квіткові рослини. Вони мають добре помітні корінь та пагін. Ц е органи покритонасінних рослин. На певному етапі життя у цих рослин з`являється квітка, яка забезпечує статеве розмноження. Утворюються насіння та плід, що зумовили поширення покритонасінних та їх вражаючу здатність пристосовуватися до самих несподіваних умов існування. Розглянемо найбільш характерні особливості будови та функціонування органів квіткової рослини.

 

 

Корінь

 

5.1.1. Морфологія кореня

Корені насінних рослин виконують декілька функцій. Це закріплення рослини в грунті та поглинання з нього води і мінеральних речовин. Одна з важливих функцій кореня - це запасання поживних речовин. Більшість коренів нагромаджує досить багато таких запасів. Наприклад, у моркви, цукрового буряка корені спеціально пристосовані для цього. Органічні речовини, що утворюються в листках в процесі фотосинтезу, пересуваються по флоемі до кореня. Частина органічних речовин використовується для забезпечення метаболізму клітин, а частина відкладається про запас. При необхідності ці речовини можуть знов повернутися в надземні органи. Вода та мінеральні речовини пересуваються по ксилемі до стебла, листків, квіток та плодів. Перший корінь, що утворюється при проростанні насіння, називають первинним. У голонасінних та у дводольних квіткових рослин первинний корінь залишається головним і росте прямо вниз. Від нього відгалужуються бічні корені, формуючи кореневу систему.

Така коренева система, що складається з головного та бічних коренів, називається стрижневою (рис.31).

 

Рис. 31. Типи кореневих систем: 1,2,3- стрижнева. 4 – змішаного типу; 5 – мичкувата

 

Частина коренів може відростати від стебла, тоді їх називають додатковими. В однодольних квіткових рослин первинний корінь недовговічний і коренева система формується з додаткових та бічних коренів, утворюючи мичкувату кореневу систему (рис.31).

Зустрічаються кореневі системи змішаного типу, як, наприклад, у суниць. Корені рослин проникають у грунт на різну глибину. Але більша частина коренів, які поглинають воду та мінеральні речовини, розташовуються у верхньому шарі товщиною в 1 м, а у більшості дерев - у верхніх - 15 см. Рекордна глибина проникнення кореневої системи відмічена у пустельного мескітового куща - 53,3 м, у акації до 30 м. У трав`янис- тих рослин, наприклад, у кукурудзи, корені проникають на глибину 1,5 м та на 1 м на всі боки від рослини. Корені люцерни можуть заглиблюватися на 6 м і більше.

При вирощуванні рослин для формування більш потужної кореневої системи, застосовують спеціальний прийом - підгортання.

Частини стебла при цьому присипають грунтом і через деякий час починається формування додаткових коренів. Мінеральне живлення рослин підсилюється, що викликає підвищення інтенсивності фотоситезу та врожайності вцілому.

Необхідно відмітити, що у молодих рослин поглинання води набагато переважає її витрату. З віком ці процеси врівноважуються, а у старих рослин навпаки - витрати переважають надходження води. Тому часто можна бачити сухі та всихаючі гілки на старих деревах. На цю особливість необхідно зважувати при пересаджуванні рослин. Навіть при дуже обережному поводжен- ні з коренями співвідношення між надземною частиною і коренями порушується, тому що більшість коренів разом з грунтом обриваються. В цьому випадку для встановлення рівноваги проводять обрізку пагонів.

 

 

5.1.2. Анатомічна будова та ріст кореня

 

Звичайно будову кореня починають вивчати з його кінчика. Це пов`язане з тим, що саме цією частиною корінь росте і просувається вглиб грунту. Кінчик кореня покритий, як наперстком, кореневим чохликом. Він захищає корінь від твердих часточок грунту при рухові вглиб. Під кореневим чохликом міститься група клітин, які діляться і забезпечують постійний ріст кореня. Ця тканина носить назву меристеми (від грецьк. meristes - поділяти). Меристема, що розташована на кінчику кореня, називається апікальною (від лат. apex - верхівка, маківка). Апікальна меристема та прилегла до неї частина кореня називається зоною росту (рис.32).

 

Рис. 32.Будова кореня покритонасінних: 1 – кореневий чохлик; 2 – зона росту; 3 – кореневі волоски 4 – зона розтягнення; 5 – бічний корінь.

 

Саме в цій зоні відбувається основне подовження кореня. За зоною росту йде зона, де клітини дозрівають, а далі починають виконувати функцію поглинання. Тому цю зону називають всисною зоною. Тут формуються кореневі волоски, які являють собою цитоплазматичні вирости клітин епідерми первинного кореня. Через мембрани кореневих волосків і відбувається поглинання води і розчинених в ній мінеральних речовин. Тому цю зону ще називають зоною кореневих волосків.

В зоні кореневих волосків починають розвиватися покривна тканина, первинна кора та провідні тканини. Епідерма первинного кореня носить назву ризодерми (від грецьк. rhizo - корінь + derma - шкіра).Ризодерма молодих коренів також здатна поглинати воду і мінеральні речовини. У всисній зоні саме клітини ризодерми утворюють вирости - кореневі волоски, про які вже йшла мова. Кореневі волоски значно збільшують загальну поверхню поглинання. Наприклад, коренева система однієї рослини жита утворює близько 14 млрд. кореневих волосків із площею поглинання 401 м² та загальною довжиною 10 000 км. Ці волоски недовговічні і при наростанні нових, відмирають. Таким чином, поглинаюча частина кореня весь час просувається за зоною росту. Це дає можливість досягати все нових і нових запасів води та мінеральних речовин. Але тільки молоді ділянки кореня беруть участь в їх поглинанні. Тому при пересаджуванні рослин на інше місце кореневу систему слід переносити з максимально більшою кількістю грунту. Якщо рослину просто вирвати, то більша частина молодих коренів залишиться в грунті і такий садженець скоріш усього загине.

Під ризодермою знаходиться первинна кора, яка займає основну масу кореня. Її клітини можуть нагромаджувати запасні поживні речовини. У голонасінних та дводольних, що мають вторинний ріст, первинна кора поступово замінюється вторинною, а у однодольних покритонасінних залишається протягом всього життя кореня.

Провідні тканини розташовуються в центрі кореня і оточені шаром меристематичних клітин - перициклом. З перициклу формуються бічні корені, а у рослин із вторинним ростом закладається камбій. Перицикл з провідними тканинами утворюють центральний (осьовий) циліндр кореня. В центральному циліндрі розташовані ксилема, а назовні від неї - флоема.

Корені ростуть не тільки в грунті. У частини рослин додаткові корені розвиваються з надземних органів. Вони служать підпорками і часто називаються стовповидними, ходульними або коренями-підпорками. Досягаючи землі, такі корені можуть вкорінюватися і виконувати свою основну функцію - поглинання води і неорганічних речовин (у рослин мангрів, баньяна, деяких пальм, тощо). Деякі дерева болотистих місць розвивають коріння, що росте не вниз, а догори. Це дозволяє постачати організм киснем, тому що в болотистому грунті його кількість недостатня.

Як вже відмічалося, корені багатьох рослин є запасаючими органами, а у деяких вони спеціально для цього пристосовані. Такі корені стають м`ясистими і їх називають коренеплодами. Наприклад, у моркви коренеплід формується за рахунок розростання вторинної флоеми. У цукрового буряка потовщення кореня здійснюється шля- хом закладання додаткових шарів камбію у вигляді концентричних кіл. Тому на зрізі такого кореня видно кільця, що нагадують річні кільця дерев.

Таким чином, корені голонасінних та квіткових рослин виконують функції закріплення, поглинання, нагромадження та транспорту речовин. Вони можуть утворювати стрижневі, мичкуваті або мішаного типу кореневі системи. Мішані схожі і на стрижневі, і на мичкуваті одночасно. В зовнішній будові кінчика кореня можна виділити кілька зон. Апікальна меристема дає початок первинній корі та центральному циліндру, а також кореневому чохлику. Покривна тканина всисної зони утворює кореневі волоски, що значно збільшує поверхню поглинання. Центральний циліндр складається з ксилеми та флоеми, що оточені перициклом. Додаткові корені можуть утворювати повітряні корені. Кореням також притаманна і запасаюча функція.

 

Пагін.

Основним надземним органом насінних рослин є пагін, який складається із стебла з листками і бруньками. Знайомство з ним ми почали ще в 4 та 5 главах, вивчаючи первинну будову стебла у вищих спорових і його вторинну будову у голонасінних. У покритонасінних зус- трічаються і первинна і вторинна будова пагона.

На пагоні завжди можна розрізнити місця прикріплення листків - вузли. Відстань між двома вузлами називається міжвузлям (рис. 33). В проміжку між черешком листка та стеблом, яке ще називають пазухою, можна помітити бруньки. Зверху бруньки вкриті лусками. На поперечному розрізі бруньки можна побачити зачаткове стебло та дрібні зачаткові листки, в пазухах яких знаходяться зачаткові бруньки. Якщо з бруньки розвивається пагін, то це вегетативна брунька. Інші бруньки, в яких знаходяться зачаткові квітки, називають генеративними.

Рис. 33. Частина пагона квіткової рослини: 1 – верхівкова брунька; 2 – міжвузля; 3 – бічна брунька; 4 – стебло; 5 – листок; 6 – сочевички.

 

З них розвиваються квітки або суцвіття. У бруньці розташовані клітини апікальної меристеми, яка забезпечує ріст стебла у висоту. Закладання органів пагона в бруньці йде так швидко, що вузли і міжвузля спочатку не можна вирізнити. Коли брунька розкривається, ділянки між ярусами листків починають рости і, витягуючись, утворювати міжвузля. Місця з`єднання листків з стеблом стають вузлами. Таким чином ріст стебла у довжину відбувається за рахунок подовження міжвузлів. У злаків (кукурудзи, жита, пшениці, тощо) після витягування міжвузлів меристема ще зберігає здатність до поділу і ріст кожного міжвузля продовжується. Утворюється дуже витягнуте стебло - соломина. Такий ріст називають вставним або інтеркалярним. Верхівкова брунька, що розвивається, як правило, гальмує розвиток бічних. Коли відстань між верхівкою пагона та бічними бруньками збільшується, то гальмуючий вплив зменшується і бічні пагони можуть починати рости. На цьому явищі грунтується чеканка, тобто обрізання верхівок пагона. Цим прийомом користуються садівники для підсилення кущіння рослин. Всю різноманітність форм квіткових рослин можна звести до двох типів: деревного та трав`янистого. Для деревних рослин характерна наявність активно діючого камбію, який відкладає добре помітні шари вторинних ксилеми та флоеми. У більшості трав`янистих рослин активний камбій не утворює суцільного кільця. Як приклади розглянемо будову стебел люцерни та кукурудзи. Люцерна – дводольна рослина з частковим вторинним ростом (рис. 34).

 

Рис. 34. Поперечний розріз стебла люцерни: 1 – епідерма; 2 – первинна кора; 3 – флоема; 4 – ксилема; 5 – пучковий камбій; 6 – продих.

 

Вторинний ріст відбувається за рахунок ділянок камбію, який розташований окремими групами клітин - пучками і тому його називають пучковим камбієм. Такий камбій відкладає первинну ксилему та флоему, які також розташовуються пучками. Такі пучки називаються судинно-волокнистими. Кожен пучок складається з ксилеми та флоеми і оточений кільцем механічної тканини (волокон), що надають міцності пучку. Але вторинних ксилеми та флоеми не утворюється і первинна будова стебла зберігається протягом всього життя.

У кукурудзи та інших однодольних злакових рослин (пшениці, жита, ячменю, вівса та інших) провідні тканини також зібрані в судинно - -волокнисті пучки (рис. 35). Злакові рослини мають стебло соломину. При утворенні соломини тканини центральної частини міжвузлів руйнуються і зберігаються лише в зовнішній частині стебла.

Серед трав`янистих дводольних рослин спостерігаються різноманітні типи будови: повна відсутность камбію (жовтецеві, горицвіт, вероніка весняна та інші); утворення пучкового камбію (мак, горох, люцерна); утворення камбіального кільця і формування вторинних ксилеми та флоеми (соняшник, рицина, канатник, коноплі та інші).

 

Рис. 35. Поперечний розріз стебла кукурудзи: 1 – епідерма; 2 – судинно-волокнисті пучки; 3 – первинна флоема; 4 – первинна ксилема; 5 – обкладка пучка; 6 - паренхіма.

 

Потовщення трав`янистих стебел, крім стебел з вторинним ростом, відбувається за рахунок розтягування клітин первинної кори. У деяких пальм таке потовщення значне, тому навіть при наявності лише первинного росту вони можуть досягати значного розростання.

 

Листок.

 

Листки - це бічні органи пагона. Провідна система і листка, і пагона формуються з однієї меристеми. Тому стебло з листками розглядають як єдине ціле, називаючи їх “пагоном”. Розглянемо морфологічну та анатомічну будову листка.

 

5.3.1. Морфологія листка.

 

Більшість звичних для нас листків дводольних складаються з плоскої розширеної частини – пластинки, а також черешка і основи (рис. 36).

 

Рис. 36. Зовнішня будова листка квіткових рослин.

 

При основі деяких листків утворюються дрібні лусковидні структури – прилистки. Частина рослин має листки без черешків, тоді їх називають сидячими. У частини рослин листки біля своєї основи розширені і охоплюють стебло, утворюючи піхву. Наприклад, у злаків такі листки можуть вкривати все міжвузля (рис. 37).

 

Рис. 37. Прикріплення листків до стебла: А – яблуня; Б – Ячмінь; В – інший злак; 1 – стебло; 2 – прилистки; 3 – піхва; 4 – листова плстинка; 5 – черешок.

 

Листкорозміщення може бути черговим, коли листки розташовані по спіралі (у шовковиці, дуба, берези, соняшника та інш.); супротивним, або попарним (у клена, бузку, садового жасмину, глухої кропиви); мутовчастим, коли листки розташовуються по три і більше в одному вузлі (у елодеї, олеандра та інш.) (рис. 38).

Рис. 38. Розташування листків на стеблі: 1 - чергове; 2 – мутовчасте; 3 – супротивне.

 

Листки можуть бути простими і складними. У простих листків пластинка не поділена на частки, хоча може мати глибокі надрізи.

Дуже різноманітна форма простої листкової пластинки: серцеподібна, ромбоподібна, яйцеподібна, списоподібна, стрілоподібна, ланцетоподібна, тощо (рис. 39).

 

Рис. 39. Форми листової пластинки: 1 – округла; 2 – елептична; 3 – видовжена; 4 – ланцетна; 5 – яйцевидна; 6 – загостренояйцевидна; 7 – оберненояйцевидна; 8 – лінійна; 9 – голковидна; 10 – овальна; 11 – стріловидна; 12 – серцевидна; 13 – хвоя; 14 – нирковидний.

 

 

Часто листова пластинка не має цільного краю, а буває розсіченою з різною глибиною (рис. 40).

Рис. 40. Розсічення простого листка: 1 – пальчастолопасний; 2- пальчастороздільний; 3 – пальчасторозсічений; 4 – перистолапасний; 5 – перистороздільний; 6 – перисторозсічений.

 

Край листка також може бути цільним або іншой форми (рис. 41).

Рис. 41. Край листової пластинки: 1 – цільнокрайній; 2 – городчатий; 3 – зубчастий; 4 - хвилястий; 5 – пильчастий; 6 – виямчастий.

 

У складних листків листкова пластинка представлена окремими листочками. Кожен такий листочок може мати свій дрібний черешок (черешочок), або бути сидячим.

Розрізнюють перисто-складні та пальчасто-складні листки. У перших листочки розташовуються по обидва боки від подовженого черешка, а у других подовжений черешок відсутній і листочки беруть початок від верхівки черешка (рис. 42).

 

Рис. 42. Листки складні: 1 – пальчатоскладні; 2 – непарноперистоскладні; 3 - парноперистоскладні.

 

Часто листочки складних листків дуже схожі на листкові пластинки простих листків. Їх можна відрізнити за двома ознаками: в пазусі простого або складного листка є брунька, а в пазусі листочка її немає; прості листки відходять від стебла в різних площинах, а листочки складних листків – в одній.

Однією з систематичних ознах квіткових рослин є тип жилкування. Розрізнюють сітчасте, паралельне та дугове жилкування. Сітчасте жилкування ще носить назву перистого (рис. 43).

Рис. 43. Жилкування листка: 1 – паралельне: 2 – дугове; 3 – перисте (сітчасте); 4 – пальчасте (сітчасте).

 

5.3.2. Анатомія листка

 

Як Ви пам`ятаєте, з верхньої та нижнього боків листок вкритий шаром прозорих клітин – епідермою. Між цими шарами розташовується основна тканина, що складається з фотосинтезуючих клітин – мезофілу, який густо пронизаний провідними пучками, або жилками (жилкування листка). У дводольних вони можуть утворювати розгалужену систему, в якій від більш крупних жилок відгалужуються все дрібніші. Таке жилкування називають сітчастим. У однодольних рослин кілька жилок приблизно однакового розміру, і вони розташовуються паралельно вздовж листкової пластинки. Таке жилкування називають паралельним. При цьому поздовжні жилки зв`язані між собою складною сіткою дрібних жилок. У частини рослин жилки мають дугове розташування і таке жилкування називають дуговим (у конвалії, подорожника, аспідістри, тощо). Крупні жилки, які добре помітні з нижньої сторони, виконують тільки транспортну функцію (рис. 39). Епідерма, кутикула, а також волокна, що оточують судинну систему листка, надають міцності листковій пластинці. Окрім цього, крупні жилки часто оточені коленхімою - групами клітин, що мають потовщені клітинні стінки, які також збільшують механічну стійкість листка.

Клітини мезофіла листка найбільш пристосовані до фотосинтезу. Повітря проникає в міжклітинний простір крізь продихи, забезпечуючи швидкий газообмін, що необхідний для цього процесу. У більшості покритонасінних верхній шар клітин мезофілу утворює стовп- часту або палісадну тканину, а нижній - губчасту (рис. 44).

Клітини палісадної тканини мають стовпчасту форму і розташовуються щільно, а клітини губчастої - мають округлу форму і розташовані більш рихло. Хлоропласти чисельніші в клітинах палісадної тканини, де фотосинтез проходить активніше. У частини рослин, наприклад, у кукурудзи та інших зла- ків, клітини мезофілу приблизно всі однакові і відміностей між клітинами верхньої та нижньої частинами листка немає.

Рис. 44. Поперечний розріз через пластинку листка: 1 – кутикула; 2 – верхній епідерміс; 3 – нижній епідерміс; 4,5 – продихові клітини; 6 – ксилема; 7 – флоема; 8 – палісадна тканина; 9 – губчаста тканина.

 

Листки реагують по-різному на інтенсивність освітлення. Розрізняють листки світлові та тіньові. При сильному освітленні листки стають дрібнішими та товщими. Збільшення товщини пов`язане з посиленим розвитком палісадної тканини. Провідна система також краще розвинена. Цікаво відмітити, що при малому освітленні листки обох типів фотосинтезують приблизно однаково, а при яскравому світлі фотосинтез тіньових листків протікає значно слабше світлових. Навіть у кроні одного й того ж дерева можна виявити листки і світлові, і тіньові. Таким чином, в умовах неоднакової освітленості листки максимально використовують світло. Цьому допомагає і листкова мозаїка, коли листки розташовуються так, щоб найменше затіняти один одного.

Для частини покритонасінних помірного та холодного клімату, а також посушливих районів, характерне майже одночасне опадання листків - листопад. Це своєрідний засіб захисту рослин від випаровування води. Між черешком листка та стеблом утворюються послідовно два шари клітин - відокрем - люючий та захисний. На місці листка, що опав,Іі залишається листковий рубець. Листопад відбувається при підготовці рослин до зими, або до довгої посухи, коли стає неможливим транспорт води. Разом з опаданням листків рослина звільняється і від нагромаджених за період вегетації метаболітів. Вічнозеленість тропічних рослин та рослин помірних широт (в основному голонасінних) досягається за рахунок неодночасного скидання листків.

 

Видозміни пагона.

В процесі єволюції у квіткових рослин сформувалося безліч пристосувань для забезпечення виживання в найрізноматніших умовах. До таких пристосувань можна віднести і видозміни пагона. Видозміни, що найчастіше зустрічаються - це вусики, які виконують функцію опори. Вони можуть мати на кінцях гачкуваті причіпки, як наприклад, у хмелю, або обвиватися навколо опори, як у винограду. Це все приклади відозміни пагона. В інших випадках у вусики видозмінюються листки. В гороху, чини - це змінений кінчик перисто-складного листка. У деяких рослин пагони приймають вигляд листків і тоді вони називаються кладодіями, наприклад, у спаржі такі стебла м`ясисті. У деяких кактусів гілки також нагадують листки. Досить часто зустрічаються такі видозміни листка, як сухі та тверді голки. Прикладом можуть бути колючки кактуса, барбариса. У інших рослин голки утворюються тільки на кінчиках листків - у сафлора, будяка та інш. У білої акації, нетреби колючої прилистки перетворюються на колючки. Гострі вирости - шипи, наприклад, у шипшини є виростами кори. Колючки, голки та шипи - це захисні пристосування, що захищають рослини від поїдання травоїдними тваринами та, можливо, для додаткового випаровування води (рис. 45).

 

Рис. 45.Видозміни пагона:1 – колючки; 2 – шипи; 3 – вусики.

 

Найбільш цікаві видозміни листків у так званих комахоїдних рослин - росички, венериної мухоловки, непен- теса та інших, які ростуть на болотах (рис.46).

 

Рис. 46. Комахоїдні рослини, зліва направо: венерина мухоловка; росичка; непентес.

 

Вони мають форму глечиків, пухирців, або листків, що зачиняються та закручуються. В них потрапляють дрібні тварини, там гинуть і перетравлюються за допомогою рослинних соків, а потім перетравлені органічні речовини всмоктуються. Таким способом ці рослини поповнюють нестачу мінеральних речовин, особливо азоту, і перетравлення комах служить додатковим джерелом живлення.

Стебла та листки можуть виконувати запасаючу функцію. Значна частина таких видозмін пагона пов`язана саме із запасанням органічних речовин. Найчастіше зустрічаються такі видозміни: кореневище, цибулина, бульба, бульбо - цибулина (рис.47).

Рис. 47. Видозміни пагона. А - цибулина цибулі; Б - бульбоцибулина шафрана; В - кореневище пирію; Г - надземна бульба кольрабі; Д - підземні бульби картоплі: 1 - сухі луски; 2 - соковиті луски; 3 - бруньки; 4 - денце; 5 - додаткові корені; 6 - материнська бульба; 7 - молоді бульби; 8 - столони.

 

Кореневище – багаторічна частина пагона, що росте під землею і зовні схожа на корінь. Але воно не має кореневого чохлика та кореневих волосків. Кореневище вкрите лусочками. Це редуковані листки (від лат. reducere – приводити назад, спрощувати). Вони бувають довгими та тонкими, наприклад, як у пирію, або короткими та м`ясисти- ми як у щавелю або цикути. Як і всі пагони, кореневище росте верхівковою брунькою, а галуження відбувається за рахунок пазушних бруньок. Щорічно такі підземні пагони дають дуже багато надземних і, дякуючи цьому, швидко захоплюють широку територію, витісняючи менш конкурентноздатні рослини.

Якщо це бур`яни, то боротьба з ними утруднена. Кожен, хто стикався з цією проблемою на власному городі, може по заслузі оцінити таке пристосування до виживання.

Цибулина має вкорочене стебло, яке називається денцем. Листки цибулини щільно прилягають один до одного. На верхівці денця розташована брунька, з якої розвивається надземне стебло, а з бічної пазушної бруньки - нова цибулина. Зовнішні луски сухі, плівчасті і виконують захисну функцію. Внутрішні луски - м`ясисті і є вмістилищем запасних поживних речовин. Цибулина формується виключно у однодольних рослин.

Бульби утворюються за рахунок частини стебла і також вміщують запас поживних речовин. Вони бувають підземними та надземними. Надземні бульби утворені потовщенням головного стебла (у кольрабі) або бічних пагонів (у тропічних орхідей). Звичайна або головкова капуста є близьким родичем кольрабі. Її “качан” являе собою вкорочене стебло з чисельними, перекриваючими одне одного листками. Головка капусти - це власне видозмінена брунька. Підземні бульби формуються за допомогою підземних пагонів - столонів (картопля). Листки на цих бульбах редуковані, а в їх пазухах знаходяться бруньки - вічка.

Бульбоцибулина зовні схожа на цибулину, але вона ближча до бульби, а листки представлені лише сухими лусками. Запасні поживні речовини відкладаються в денці (гладіолус, шафран).

У деяких рослин запасаючими стають м`ясисті черешки листків - у сельдерею ревеню. Рослини із соковитими тканинами, що пристосовані для запасання води, називають сукулентами. Морфологічно, тобто зовнішньо, такі рослини важко сплутати з іншими. У них м`ясисті соковиті пагони. Більшість їх, такі,як американські кактуси, африканські молочаї, а також агави ростуть у дуже сухих районах, де запасання води є важливою життєвою необхідністю. У кактусів зелені м`ясисті стебла одночасно служать фотосинтезуючими та запасаючими органами. Вода нагромаджується в крупних тонкостінних клітинах, що не мають хлорофілу. У агави сукулентними частинами є листки. Серед наших рослин до сукулентів належить, наприклад, очиток їдкий.

 

Висновки.

Покритонасінні рослини займають панівне положення в сучасному рослинному світі. Підземна частина квіткових представлена кореневою системою, яка формується з головного, бічних та додаткових коренів. Розрізняють стрижневу, мичкувату та мішану кореневі системи. Морфологічно на кінчику кореня можна розрізнити такі зони: кореневого чохлика, росту, кореневих волосків, провідну. Ріст кореня в довжину відбувається за рахунок апікальної меристеми, а в товщину при вторинному рості за рахунок поділу клітин камбію. Функцію поглинання води та розчинених в ній мінеральних речовин виконують кореневі волоски. Видозмінені корені виконують запасаючу функцію.

Надземна частина представлена пагоном. Стебло складається з вузлів - місць прикріплення листків та міжвузлів. У злакових однорічне стебло називається соломиною. На кінчику пагона розташована верхівкова брунька, що забезпечує ріст стебла у висоту. В пазухах листків знаходяться бічні, або пазушні бруньки, які починають рости після припинення росту апікальної бруньки. У трав`я нистих однодольних рослин стебло має судинно-волокнисті пучки. Серед трав`яни- стих дводольних рослин спостерігається різноманітні типи будови стебла: повна відсутність камбію; утворення пучкового камбію; утворення камбіального кільця і формування вторинних ксилеми та флоеми. У стебел з первинною будовою ріст у товщину відбувається за рахунок розтягування клітин первинної кори.

Листок є виростом стебла. На це вказує загальна із стеблом судинна система. Листок складається з листкової пластинки та черешка. Листки, що не мають черешка, називають сидячими. Розташування листків на стеблі може бути черговим, супротивним, мутовчастим. Розрізняють листки прості та складні, із сітчастим, паралельним та дуговим жилкуванням. Мезофіл складається із палісадної та губчастої тканин. Найінтенсивніше фотосинтез протікає в клітинах палісадної тканини, тому що кількість хлоропластів у них більша.

Видозмінені пагони можуть виконувати захисну та запасаючу функції, а

також брати участь у вегетативному розмноженні.

Перевір свою пам`ять!

1. Які корені відрізняють в кореневій системі покритонасінних?

2. Які типи кореневих систем ви знаєте?

3. Що таке апікальна меристема?

4. Які зони можна розрізнити на кінчику кореня?

5. Яка роль кореневого чохлика?

6. В якій зоні кореня відбувається поглинання води та розчинених в ній мінеральних речовин?

7. Які відомі видозміни коренів?

8. Що ми називаємо пагоном?

9. Опишіть морфологічну будову пагона.

10. Як росте стебло у висоту та в товщину при первинному і вторинному рості?

11. Як утворюється стебло соломина і для яких рослин воно характерне?

12. Яким чином взаємопов`язаний ріст верхівкової та бічних бруньок?

13. Як розміщуються листки на стеблі?

14. З яких частин складається листок?

15. Які листки називають сидячими?

16. Що підтвержує, що пагін – це єдиний орган?

17. Яка будова мезофілу листка?

18. Чим відрізняються стовпчаста та губчаста тканини листка?

19. В яких тканинах листка фотосинтез проходить найінтенсивніше?

20. Як відрізнити простий листок від складного?

21. Яка анатомічна будова жилки листка?

22. Які є типи жилкування?

23. Які видозміни пагона ви знаєте?

24. Яку назву мають видозміни пагона, що запасають поживні речовини?

25. Які рослини називають сукулентами?

 

Подумай і спробуй відповісти!!!

1.Серед представників голонасінних нема трав`янистих рослин, а серед покритонассінних – всі відомі нам трави. Спробуйте пояснити це явище серед рослинних організмів.