- сосудисто-волокнистые - сложные пучки обложены механической тканью (жилки). В них две части: КСИЛЕМА и ФЛОЭМА.
Ксилема (или древесина) - комплекс тканей, где основу составляют трахеи и трахеиды. Ток вверх. Чаще располагается ближе к центру.
Флоэма - комплекс тканей, основу которых составляют ситовидные трубки. Ток вниз. Чаще располагается ближе к периферии.
Типы проводящих пучков по взаимному расположению элементов:
- концентрические: а) амфикрибральные (флоэма со всех сторон
окружает ксилему); б) амфивазальные (ксилема со всех сторон окружает флоэму);
- коллатеральные (бокобочные) - ксилема и флоэма примыкают друг к другу (бок о бок);
- биколлатеральные - флоэма примыкает к ксилеме с двух сторон
- радиальные.
Типы проводящих пучков по наличию образовательной ткани:
- открытые (между ксилемой и флоэмой есть меристема, т.е. камбий, есть рост растения в толщину);
- закрытые (камбия между ксилемой и флоэмой нет, а значит, нет и роста растения в толщину, что характерно для многих видов трав).
Особенности тканевого строения водных и околоводных растений.
Все особенности тканевого строения водных и околоводных растений связаны с особенностями местообитания, т.е. биотопом.
Группа околоводных растений (так называемая «жесткая растительность») - сильно развиты покровные и механические ткани, ярко выражено развитие аэренхимы (подача воздуха в органы расположенные под водой). Тростник, рогоз, камыш, частуха, стрелолист, ежеголовник.
Группа «земноводных» растений - перемещение устьичного аппарата на верхнюю сторону плавающих листьев. Горец земноводный, кувшинка, кубышка.
Группа плавающих растений - сильно развиты воздухоносные ткани. Сальвиния плавающая, ряска, телорез, чилим (водяной орех), эйхорния.
Группа погруженных растений - слабое развитие покровной, механической и проводящей тканей. Рдесты, водяной лютик, роголистник, уруть, элодея канадская, фонтиналис.
Растения влажных грунтов (мхи) - полное отсутствие проводящих тканей.
Растения, потребляющие влагу из воздуха - сильно развитый устьичный аппарат или разветвленные воздушные корни с сильно развитой всасывающей зоной.
1.7 Вегетативные органы растений. Их трансформация в водной среде
Обычными вегетативными органами (частями) высших (наземных) растений являются стебель, корень и лист. Иногда к ним добавляют побег и почку. Расчлененность тела наземных растений на органы есть приспособление к иным, по сравнению с подводными, условиям обитания. Их задача - увеличить общую поверхность тела растений за счет ветвления и, таким образом, обеспечить функционирование (вегетацию) растений в новой среде - на суше.
Каждый из этих органов имеет специфическое анатомическое строение и выполняет строго заданные, специфические и во многом не пересекающиеся функции. В воде необходимости в такой жесткой специализации отдельных органов нет и потому тело низших водных растений (водорослей) на классические вегетативные органы не делится. Чтобы подчеркнуть эту особенность водорослей их тело носит название таллома или слоевища.
Первыми вегетативными органами у самых первых сухопутных растений были стебли. Затем возникли листья и корни.
*Примечание. Силур, девон - 420-390 млн. лет назад. Первые стебли у псилофитов. Открыты в 1917г. Выглядели как подземные горизонтальные оси с поднимающимися над землей осевыми цилиндрическими органами - «теломами». Первые листья образовались из чешуек на вертикальных теломах (мелколиственные споровые - плауны и хвощи). В ряде случаев - из нескольких сросшихся побегов (крупнолистность, листостебельность - папоротники, саговники). Первые настоящие корни появились у плаунов.
СТЕБЕЛЬ.
Стебель - это вегетативный орган, который:
1. По большей части имеет радиальное внутреннее строение;
2. Характеризуется верхушечным ростом в длину;
3. В большинстве случаев продолжающимся неограниченно долго;
4. Образует по бокам в определенном порядке листья или почки;
5. Листья образует экзогенно (в наружных слоях);
6. Характеризуется отрицательным геотропизмом (рост вверх).
Стебель вместе с листьями и почками составляет ПОБЕГ.
Основные функции типичных надземных стеблей:
- служить увеличению поверхности растения (ветвление, образование листьев и их расположение); - быть посредником в передвижении веществ между корнями и листьями; - образовывать цветы, при посредстве которых происходит половое размножение растений; - во многих случаях - это место отложения запасных питательных веществ.
Метаморфозы (видоизменения): главный ствол у деревьев; ветви; плети (тыква); лианы; усы (клубника); стрелки (лук, чеснок); «донце» луковицы; укороченные побеги-плодушки (яблоня); колючки (боярышник); корневища (ирис-касатик, цикута); клубни (картофель); ребристые формы (кактусы); побеги лентовидной и листовидной формы и т.д..
КОРЕНЬ.
Корень - это вегетативный орган, который:
1. Никогда не несет ни листьев, ни в определенном порядке расположенных наружных почек;
2. Может возникать в любом месте тела растения;
3. Имеет верхушечный рост в длину;
4. В большинстве случаев растет неограниченно долго;
5. Ветвится (образует придаточные почки) эндогенно;
6. На кончике у огромного большинства растений имеет чехлик;
7. Характеризуется положительным геотропизмом (растет вниз);
8. В первичном анатомическом строении радиальное расположение луба и древесины (флоэмы и ксилемы).
Основные функции корня:
- поглощение воды, минеральных и органических веществ из почвы, передача их в стебли и листья; - закрепление растений в субстрате; - синтез некоторых органических веществ; - связь растений с почвенными организмами - грибами (микоризы), клубеньковыми бактериями; - накопление запасных веществ (нередко преобразуются в запасающий орган - морковь и др.); - особые функции (укорачиваясь при дефиците влаги утягивают наземные органы под землю, крокусы).
Метаморфозы (видоизменения): главный, боковые, придаточные корни; стержневой и мочковатый типы корней; корневые отпрыски (малина); корневые клубни (георгины); воздушные корни (орхидеи); ассимиляционные корни (водяной орех); корни-прицепки (лианы); дыхательные корни (мангровые растения).
ЛИСТ.
Состоит из листовой пластинки, черешка и прилистников.
Лист - это вегетативный орган, который:
1. Образуется только на стебле как экзогенный (наружный) вырост;
2. Располагается на стебле с известной правильностью;
3. Обычно растет основанием и вставочно (интеркалярно);
4. Имеет ограниченный рост;
5. По большей части недолговечен;
6. Никогда не образует на себе другого листа;
7. В пазухе всегда имеет почку.
Основные функции типичного листа и его частей:
- улавливание света (ориентация листа, создание листовой мозаики - черешки); - фотосинтез (верхняя сторона листовой пластинки); - транспирация, или испарение воды (нижняя сторона у большинства, верхняя - у водных); - газообмен (нижняя сторона листовой пластинки); - откладывание запасных веществ (иногда).
Метаморфозы (видоизменения): пластинки различной формы (простые и сложные - округлые, ланцетные, пальчатолопастные, перистые и др.); разного жилкования (линейное, дуговое, сетчатое и др.); в виде иголок (хвойные); колючек (барбарис, чертополох, кактусы); усиков (горох); чешуек (почки, луковицы); ловчих листьев (росянка, пузырчатка); с разным краем (пильчатый, зубчатый и др.) и т.д..
ЭЛЕМЕНТЫ АНАТОМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ.
Микроскопическое строение стебля.
ПЕРВИЧНОЕ строение - присутствует в зоне дифференциации верхушечной меристемы (конус нарастания);
На уровне конуса нарастания стебель обычно включает два комплекса - первичную кору и центральный цилиндр.
Первичная кора состоит из: эпидермы, механической ткани (колленхимы), паренхимы и эндодермы.
Центральный цилиндр состоит из: перицикла, проводящей системы и сердцевины.
ВТОРИЧНОЕ строение - присутствует в зоне функционирования вторичной меристемы - камбия (рост в толщину).
Включает: первичную кору, вторичную кору, камбий, вторичную ксилему, первичную ксилему, сердцевину.
Главный рабочий элемент в утолщающихся стеблях - камбий. Именно он образует комплексы тканей. Может закладываться пучками или сплошным кольцом. У однодольных камбий в проводящих пучках отсутствует. Поэтому однодольные останавливаются в развитии на уровне первичного строения.
Микроскопическое строение корня.
Стандартное строение по зонам: корневой чехлик, зона роста и растяжения, зона корневых волосков (всасывания), зона ветвления.
ПЕРВИЧНОЕ СТРОЕНИЕ КОРНЯ - присутствует на уровне зоны всасывания. Включает два комплекса: первичную кору и центральный цилиндр.
Первичная кора состоит из: эпиблемы с корневыми волосками, экзодермы, всасывающей паренхимы и эндодермы.
Центральный цилиндр (стелла) состоит из: перицикла, радиального проводящего пучка. Сердцевины нет.
ВТОРИЧНОЕ СТРОЕНИЕ КОРНЯ - появляется в связи с работой вторичной меристемы - камбия.
Включает: вторичную кору (первичная сбрасывается) и вторичную ксилему.
Микроскопическое строение листа.
Включает: эпидерму (кожицу с устьичным аппаратом), мезофилл (ассимилирующую паренхиму - столбчатую и губчатую), сосудисто-волокнистые пучки (закрытые коллатеральные).
Основные направления трансформации
вегетативных органов у высших водных растений.
Стебель и корень: видоизменяются в направлении редукции или накопления питательных веществ.
Стебель может существовать в виде:
- точки роста (вольфия, ряска); - в виде укороченной зоны роста для розетки листьев и лишь во время цветения образует побег для выноса на поверхность цветов (ежеголовник, частуха подорожниковая, стрелолист); - выступает как якорь для плавающих форм (чилим, горец земноводный); - образует мощные корневища с большим запасом питательных веществ (рогоз, тростник, кубышка).
Корень: - в ряде случаев отсутствует (роголистник, вольфия);
- у некоторых заметно редуцирован (элодея канадская); - часто мочковатый (ежеголовник, частуха); - у плавающих выступает как орган равновесия (ряска), или ассимиляции (чилим).
Листья высших водных растений. Чаще всего они видоизменяются в сторону усиления всасывающей функции. Так, например, у многих сильно погруженных растений подводные листья тонкие и нежные (рдесты, валлиснерия, элодея) или сильнорассеченные (уруть, роголистник, пузырчатка, водяной лютик).
Еще одним направлением их видоизменения является усиление плавучести растения в целом. При этом часть листьев или отдельные участки листьев превращаются в поплавки (телорез, чилим, эйхорния).
Часто отмечается увеличение размеров плавающих на поверхности листьев (виктория), а также усиление их морфологического разнообразия, например, деление на подводные, плавающие и надводные листья (стрелолист), у некоторых - на ассимиляционные и ловчие листья (пузырчатка).
1.8 Генеративные органы растений
Генеративными органами растений являются те части многоклеточного растения, которые осуществляют и обеспечивают функцию размножения данного растения. Напрямую к таковым органам могут быть отнесены:
СПОРАНГИИ, т.е. органы бесполого размножения (в них формируются споры) и ГАМЕТАНГИИ - органы полового размножения (в них формируются половые клетки).
Гаметангии у высших споровых растений представлены антеридиями и архегониями. Расположены они на видоизмененных листьях (спорофиллах). Срастаясь в компактные образования они могут давать сорусы (на листьях папоротников). Компактно расположенные спорофиллы могут образовывать «спороносные колоски» или стробилы (хвощи, плауны).
· Примечание. У большинства растений процессы бесполого и полового размножения пространственно разделены. У высших семенных - объединены. При этом у высших голосеменных растений генеративные органы внешне похожи на стробилы более ранних форм. Собрания женских стробил у них часто называются «женской шишкой» или просто шишкой. В ней происходит процесс оплодотворения.
ЦВЕТОК - генеративный орган наиболее развитой группы высших растений, относящихся к классу покрытосеменных. В цветке процессы бесполого и полового размножения пространственно совмещены. Цветок (или их совокупность, т.е. - соцветие) впоследствии даёт еще один орган, связанный размножением - ПЛОД.
Цветок - это видоизмененный укороченный побег, приспособленный для образования микро- и мегаспор, гамет, а также для перекрестного опыления. В результате опыления и последующего полового процесса (оплодотворения) развиваются семена и плоды.