Текст книги "Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс"

§ 17. Покрытосеменные, или Цветковые

1. Какие растения называют цветковыми? 2. Какие цветковые растения вы знаете? 3. Где растут цветковые растения?

Покрытосеменные растения, как считают ученые, произошли от древних голосеменных. Это самая молодая и в то же время самая многочисленная группа царства Растения. Она включает около 250 тыс. видов, произрастающих во всех климатических зонах.

Покрытосеменные имеют орган семенного размножения – цветок, отсюда их второе название – цветковые растения.

После отцветания образуется плод, в котором находятся семена. У покрытосеменных семена развиваются внутри плода, т. е. они защищены (покрыты).

Многообразие покрытосеменных. Среди покрытосеменных есть деревья, кустарники и травы [55]; однолетние, двулетние и многолетние растения [56].

Покрытосеменные приспособились к самым различным условиям от ледяных пустынь Арктики до экваториальных лесов Амазонии.

Они растут в воде (элодея, кувшинки) и в безводных пустынях (саксаул, верблюжья колючка), образуют леса и ковром разнотравья покрывают степи.

Одни из покрытосеменных живут очень недолго, всего несколько месяцев, например мокрица. Другие, как могучие дубы, могут жить сотни лет.

Некоторые покрытосеменные имеют гигантские размеры. Эвкалипты достигают в высоту более 100 м. А есть и совсем крошечные растеньица, например ряска [104].

55. Формы растений

У многих покрытосеменных стебли прямостоячие. Но есть растения с вьющимися, лазающими, ползучими и лежачими стеблями. Подземные побеги некоторых покрытосеменных сильно видоизменены.

Форма и строение листьев, а также строение корневых систем у разных цветковых растений тоже очень разнообразны.

Значение покрытосеменных. Среди покрытосеменных много культурных растений, например овощные, хлебные, плодово-ягодные, масличные, лекарственные, декоративные. Некоторые растения служат сырьем для промышленности, например лен, хлопчатник, сахарная свекла. Кормовые растения специально выращивают для сельскохозяйственных животных.

ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, ИЛИ ЦВЕТКОВЫЕ, РАСТЕНИЯ. ПЛОД, ДЕРЕВЬЯ, КУСТАРНИКИ. ТРАВЫ. ОДНОЛЕТНИЕ. ДВУЛЕТНИЕ. МНОГОЛЕТНИЕ

56. Растения разной продолжительности жизни

1. Какие растения называют покрытосеменными? Почему они получили такое название? 2. Чем покрытосеменные растения отличаются от голосеменных? 3. На каких примерах можно показать разнообразие покрытосеменных?

1. Рассмотрите рисунок [56] и объясните, какие растения называют однолетними, двулетними и многолетними.

Приведите примеры таких растений.

2. Охарактеризуйте несколько знакомых вам растений по продолжительности жизни и особенностям плодоношения. Заполните таблицу.

По-видимому, самыми маленькими кустарниками в мире являются карликовые ивы, растущие в тундре Гренландии. Высота взрослых кустов не превышает 5 сантиметров.

На нашей планете более 350 тыс. видов растений, почти 3/4 их – покрытосеменные.

Выясните, какие растения в вашем районе, области подлежат охране. Что делается для охраны этих растений?

Царство Растения удивительно многообразно. В него входят водоросли, мхи, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные и покрытосеменные (цветковые) растения.

Низшие растения – водоросли – имеют сравнительно простое строение. Они могут быть одноклеточными или многоклеточными, но их тело (слоевище) не расчленено на органы.

Лишайники состоят из двух организмов – гриба и водоросли, которые находятся в сложном взаимодействии. Лишайники неприхотливы и живут в самых бесплодных местах.

Высшими растениями называют мхи, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные и покрытосеменные. Их тело расчленено на органы, каждый из которых выполняет определенные функции.

Мхи, плауны, хвощи, папоротники размножаются спорами. Их относят к высшим споровым растениям. Голосеменные и покрытосеменные – высшие семенные растения.

Покрытосеменные растения имеют наиболее высокую организацию. Они широко распространены в природе и являются господствующей группой растений на нашей планете.

Строение и многообразие покрытосеменных растений

Покрытосеменные, или Цветковые, – группа наиболее высокоорганизованных растений. Их органы подразделяются на вегетативные и репродуктивные. Вегетативные (от латинского слова «вегетативус» – растительный) органы составляют тело растения и осуществляют его основные функции, включая вегетативное размножение. К ним относятся корень и побег. Репродуктивные, или генеративные (от латинского слова «генераре» – производить), органы связаны с половым размножением растений. К ним относится цветок и плод с семенами.

ИЗ ЭТОЙ ГЛАВЫ ВЫ УЗНАЕТЕ

• о внешнем и внутреннем строении органов цветкового растения, об их видоизменениях;

• о зависимости особенностей строения цветкового растения от среды обитания;

• о роли цветковых растений в природе и жизни человека.

ВЫ НАУЧИТЕСЬ

• распознавать органы цветкового растения;

• устанавливать связь особенностей строения органа со средой обитания.

§ 18. Строение семян

1. Какие растения имеют семена? 2. Какова роль семян в жизни растений? 3. Какие преимущества имеют семена перед спорами?

Жизнь цветкового растения начинается с семян. Семена растений различаются по форме, окраске, размерам, весу, но все они имеют сходное строение.

Семя состоит из кожуры, зародыша и содержит запас питательных веществ. Зародыш – зачаток будущего растения. Запас питательных веществ семени находится в особой запасающей ткани – эндосперме (от греческих слов «эндос» – внутри и «сперма»). В зародыше различают зародышевые корешок, стебелек, почечку и семядоли. Семядоли – это первые листья зародыша растения. Растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю, называют однодольными. К однодольным относят пшеницу, кукурузу, лук и другие растения.

У фасоли, гороха, яблони и многих других зародыши семян имеют две семядоли. Эти растения называют двудольными.

Семена многих растений, например пшеницы, лука, ясеня, имеют маленький зародыш. Почти весь объем их семени занимает запасающая ткань – эндосперм. У других, как у яблони, миндаля, наоборот, зародыш ко времени созревания семени разрастается настолько, что вытесняет и поглощает эндосперм, от которого остается лишь небольшой слой клеток под семенной кожурой. У тыквы, фасоли, стрелолиста, частухи зрелое семя состоит лишь из зародыша и семенной кожуры. У таких семян запас питательных веществ находится в клетках зародыша, в основном в семядолях.

57. Строение семян двудольных растений

Строение семян двудольных растений [57]. Выполните лабораторную работу, рассмотрев крупные семена фасоли.

Строение семян двудольных растений

1. Рассмотрите сухие и набухшие семена фасоли. Сравните их размеры и форму.

2. На вогнутой стороне семени найдите рубчик – место прикрепления семени к семяножке.

3. Над рубчиком находится маленькое отверстие – микропиле (от греческих слов «микрос» – и «пиле» – ворота). Оно хорошо заметно у набухшего семени. Через микропиле в семя проникают воздух и вода.

4. Снимите блестящую плотную кожуру. Изучите зародыш. Найдите семядоли, зародышевые корешок, стебелек, почечку.

5. Зарисуйте семя и подпишите названия его частей.

6. Выясните, в какой части семени фасоли находятся питательные вещества.

7. Пользуясь учебником, выясните, в каких частях семени запасают питательные вещества другие двудольные растения.

Строение семян однодольных растений [58]. Семена однодольных растений имеют иное строение. Рассмотрим его на примере семян хлебных злаков (пшеница, рожь, кукуруза).

Семя пшеницы одето золотисто-желтым кожистым околоплодником. Он так плотно сросся с семенной кожурой, что разделить их невозможно. Поэтому правильнее говорить не семя пшеницы, а плод, называемый зерновкой.

58. Строение семян однодольных растений

Строение зерновки пшеницы

1. Рассмотрите форму и окраску зерновки пшеницы.

2. Препаровальной иглой попробуйте снять часть околоплодника с набухшей и сухой зерновок. Объясните, почему она не снимается.

3. Рассмотрите в лупу разрезанную вдоль зерновку. Найдите эндосперм и зародыш. Пользуясь рисунком учебника, изучите строение зародыша.

4. Зарисуйте зерновку пшеницы и подпишите названия ее частей.

5. Пользуясь учебником, выясните, какие особенности строения могут иметь семена других однодольных растений.

Семена других однодольных растений, например лука, ландыша, тоже имеют эндосперм, но он окружает зародыш, а не прилегает к нему с одной стороны, как у пшеницы и других злаков.

У частухи созревшие семена эндосперма не имеют. Подкововидное семя состоит из тонкой кожуры и зародыша, в семядоле которого сосредоточены все запасы, накопленные при созревании семени.

Итак, семена имеют семенную кожуру и зародыш. У двудольных растений зародыш содержит две семядоли, а запасные питательные вещества обычно находятся либо в самом зародыше, либо в эндосперме. Зародыш однодольных имеет только одну семядолю, а питательные вещества находятся, как правило, в эндосперме.

ОДНОДОЛЬНЫЕ. ДВУДОЛЬНЫЕ. СЕМЯДОЛЯ. ЭНДОСПЕРМ. ЗАРОДЫШ. СЕМЕННАЯ КОЖУРА. СЕМЯНОЖКА. МИКРОПИЛЕ

1. Какие растения называют двудольными, а какие – однодольными? 2. Каково строение семени фасоли? 3. Где находится запас питательных веществ в семенах фасоли, ясеня, миндаля? 4. Какое строение имеет зерновка пшеницы? 5. Как расположен эндосперм у разных однодольных растений? 6. Чем различаются зародыши двудольных и однодольных растений?

Рассмотрите семена яблони и тыквы и выясните, как они устроены.

85 % видов цветковых растений имеют семена с эндоспермом (большим или маленьким) и лишь 15 % видов его не имеют.

Семена голосеменных растений имеют многосемядольный зародыш. Так, у разных видов сосновых число семядолей в зародыше семени колеблется от 3 до 15, у кипарисовых – от 2 до 6.

Самыми крупными считаются семена сейшельской пальмы. Они достигают в длину почти 50 см и имеют массу более 10 кг.

§ 19. Виды корней и типы корневых систем

1. Какую роль играют корни в жизни растений? 2. Чем корни отличаются от ризоидов? 3. У всех ли растений имеются корни?

Функции корня. Корни закрепляют растение в почве и прочно удерживают его в течение всей жизни. Через них растение получает из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества. В корнях некоторых растений могут откладываться и накапливаться запасные вещества.

Виды корней. Различают три вида корней: главные, придаточные и боковые [59]. При прорастании семени первым развивается зародышевый корешок. Он превращается в главный корень. Корни, образующиеся на стеблях, а у некоторых растений и на листьях, называют придаточными. От главного и придаточных корней отходят боковые корни.

Типы корневых систем. Все корни одного растения образуют корневую систему. Различают два типа корневых систем – стержневую и мочковатую [60]. Корневую систему, в которой сильнее всех развит похожий на стержень главный корень, называют стержневой. Стержневую корневую систему имеет большинство двудольных растений, например щавель, морковь, свекла и др. [61].

Обычно стержневая корневая система хорошо видна только у молодых, выросших из семян двудольных растений. У многолетних растений (лютик, земляника, подорожник) часто главный корень отмирает, а от стебля отрастают придаточные корни.

Мочковатой называют корневую систему из придаточных и боковых корней. Главный корень у растений недостаточно развит или рано отмирает. Мочковатая корневая система характерна для однодольных растений пшеницы, ячменя, лука, чеснока и др.

59. Виды корней

60. Типы корневых систем

61. Стержневые корневые системы двудольных растений с мочковатой системой

Для того чтобы научиться различать типы корневых систем, выполните лабораторную работу.

Стержневая и мочковатая корневые системы

1. Рассмотрите корневые системы предложенных вам растений. Чем они различаются?

2. Прочитайте в учебнике, какие корневые системы называют стержневыми, какие – мочковатыми.

3. Отберите растения со стержневой корневой системой.

4. Отберите растения с мочковатой корневой системой.

5. По строению корневой системы определите, какие растения однодольные, какие – двудольные.

6. Заполните таблицу.

При выращивании кукурузы, картофеля, капусты, томатов и других растений широко применяют окучивание, т. е. присыпают землей нижнюю часть стебля [62]. Зачем это делают?

62. Окучивание томатов

ГЛАВНЫЙ, БОКОВЫЕ, ПРИДАТОЧНЫЕ КОРНИ. СТЕРЖНЕВАЯ И МОЧКОВАТАЯ КОРНЕВЫЕ СИСТЕМЫ

1. Какие функции выполняет корень? 2. Какой корень называют главным, а какие – придаточными и боковыми? 3. Какие корневые системы называют стержневыми, а какие – мочковатыми? 4. Какое значение имеет окучивание растений?

1. У комнатных растений колеуса и пеларгонии легко образуются придаточные корни. Осторожно срежьте несколько боковых побегов с 4–5 листьями. Удалите 2 нижних листа и поместите побеги в стаканы или банки с водой. Наблюдайте за образованием придаточных корней. После появления корней посадите растения в горшочки с питательной почвой.

2. Прорастите семена редиса, гороха или фасоли и зерновки пшеницы. Они потребуются вам на следующем уроке.

У пшеницы масса корней более чем в 100 раз превышает массу надземных частей растения. Корни яблони проникают в почву на глубину 3–4 м, а в стороны от ствола расходятся на 15 м.

§ 20. Зоны (участки) корня

1. Что такое ткань? 2. Какие виды растительных тканей вы знаете?

Корневой чехлик. Зоны деления и растяжения. Посмотрите на свет корни проростков (фасоли, пшеницы или редиса). Вы увидите, что их кончики немного темнее и плотнее, чем остальные участки корня. Это объясняется тем, что кончик корня покрыт, как наперстком, корневым чехликом [63].

63. Строение и зоны молодого корня

Клетки корневого чехлика защищают верхушку корня от повреждений твердыми частицами почвы. Эти клетки недолговечны, они постепенно отмирают и слущиваются, а взамен отмерших постоянно образуются новые.

Корневой чехлик образован клетками покровной ткани. Он защищает участок, образованный мелкими, плотно прилегающими одна к другой живыми клетками. Это образовательная ткань. Клетки здесь постоянно делятся, число их увеличивается, поэтому этот участок называют зоной деления.

Выше расположена зона растяжения; здесь клетки вытягиваются, в результате чего корень растет в длину [64].

64. Верхушечный рост корня

65. Корневые волоски проростка

Корневые волоски. Зона всасывания. Выше кончика корня поверхностные клетки образуют множество тонких и прозрачных корневых волосков [65]. У некоторых растений корневые волоски можно увидеть и без микроскопа. У многих растений корневые волоски напоминают легкий пушок, покрывающий часть корня.

Корневой волосок – относительно длинный вырост наружной клетки корня. Под клеточной оболочкой в корневом волоске находятся цитоплазма, ядро, бесцветные пластиды и вакуоль с клеточным соком.

Длина корневых волосков обычно не более 10 мм. Они недолговечны и у большинства растений живут всего несколько дней, а затем отмирают. Новые волоски возникают из более молодых поверхностных клеток, расположенных ближе к кончику корня.

Корневые волоски всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами. В более старой части зоны недолговечные корневые волоски постоянно отмирают, а в молодой образуются вновь. Поэтому зона всасывания, как и другие зоны, постоянно перемещается и находится вблизи кончика корня.

Проникая между частицами почвы, корневые волоски плотно прилегают к ним и всасывают из почвы воду и другие вещества. Корневые волоски значительно увеличивают всасывающую поверхность корня. Поэтому участок корня, на котором находятся корневые волоски, принято называть зоной всасывания.

Корневой чехлик и корневые волоски

1. Рассмотрите корешок редиса или проростка пшеницы невооруженным глазом, а затем в лупу. Найдите на конце корешка корневой чехлик.

2. Обратите внимание на часть корня выше корневого чехлика. Найдите выросты в виде пушка – корневые волоски. Прочтите в учебнике, какое они имеют строение и значение.

3. Положите корешок на предметное стекло в каплю воды, подкрашенную чернилами, и рассмотрите под микроскопом. Сопоставьте увиденное под микроскопом с рисунком учебника, зарисуйте и сделайте надписи.

4. Что общего в строении корневого волоска и клеток кожицы лука? Чем объясняется различие в их форме?

5. Сделайте вывод.

При пересадке растений молодые участки корня, несущие корневые волоски, можно легко повредить. Поэтому рассаду овощных и декоративных растений рекомендуется выращивать в торфоперегнойных горшочках. В этом случае корни при пересадке не повреждаются и рассада быстро приживается.

Зона проведения. Выше зоны всасывания, т. е. еще дальше от кончика корня, находится зона проведения. По клеткам этого участка корня вода с растворенными минеральными веществами перемещается к стеблю. Здесь уже нет корневых волосков, на поверхности находится покровная ткань. На этом участке корень ветвится. В состав проводящих тканей этой зоны корня входят сосуды. По ним вода и растворенные в ней вещества из корня поступают в стебель и листья. В проводящих тканях находятся также клетки, по которым в корень поступают органические вещества, образовавшиеся в листьях и стеблях.

Прочность и упругость корня обеспечивает механическая ткань. Ее составляют вытянутые вдоль корня клетки с толстыми оболочками. Они рано теряют содержимое и заполнены воздухом. Большую часть корня составляют клетки основной ткани.

КОРНЕВОЙ ЧЕХЛИК. КОРНЕВОЙ ВОЛОСОК. ЗОНЫ КОРНЯ: ДЕЛЕНИЯ, РАСТЯЖЕНИЯ, ВСАСЫВАНИЯ, ПРОВЕДЕНИЯ

1. Какие участки (зоны) можно различить, рассматривая молодой корень? 2. Каково значение корневого чехлика? 3. Где располагается зона деления клеток? Чем ее клетки отличаются от клеток других зон? 4. Где располагается зона растяжения корня? Каково ее значение? 5. Что такое корневой волосок? Какое строение он имеет? 6. Почему одну из зон корня называют зоной всасывания? 7. Где расположена зона проведения корня? Почему ее так называют? 8. Что такое ткань? 9. Какие ткани различают в корнях растений?

1. Осторожно выньте из почвы проросток пшеницы и рассмотрите его. Какая зона корня покрыта приставшей почвой? Объясните почему.

2. Пикировка – это отщипывание кончика корня при рассаживании молодых растений с помощью заостренного колышка-пики. Какое влияние она оказывает на развитие корневой системы растений [66]?

3. Отщипните кончики корня у молодых растений капусты, астры, фасоли и др. Наблюдайте за развитием корневых систем у контрольных и опытных растений.

На 1 мм² зоны всасывания корня кукурузы находится около 700 корневых волосков.

У одного растения ржи корневая система состоит из 14 млн мелких корней. Если вытянуть все эти корни в одну линию, они займут 600 км (расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга). На этих корнях насчитали 15 млрд корневых волосков. Они в длину составляют 10 тыс. км (расстояние от Риги до Владивостока).

Если вы хотите убедиться в этом, то вырастите растение ржи в большом деревянном ящике. Ко времени колошения стенки ящика раскройте и осторожно отмойте корни от земли. А теперь считайте. Убедились?!

66. Развитие корневой системы растений

§ 21. Условия произрастания и видоизменения корней

1. Какие виды корней вам известны? 2. Какие функции выполняет корень?

Глубина проникновения в почву корней растений зависит от условий, в которых они произрастают [67]. Так, на сухих полях корни пшеницы достигают 2,5 м длины, а на орошаемых – всего 50 см, но там они гуще.

Из-за вечной мерзлоты в тундре корни растений расположены у поверхности, а сами растения низкорослые. Так, у карликовой березы корни проникают в почву на глубину не более 20 см. Растения пустынь имеют очень длинные корни, так как грунтовые воды расположены глубоко. У ежовника безлистного, например, корни уходят в почву на 15 м [68].

67. Глубина проникновения в почву корней растений

69. Корнеплоды моркови и репы

68. Корневая система и внешний вид ежовника безлистного

70. Корневые клубни георгины и воздушные корни орхидеи

В процессе приспособления к условиям существования корни у некоторых видов растений видоизменились и стали выполнять дополнительные функции.

Редис, турнепс, свекла, репа, брюква и другие растения запасают питательные вещества в корнеплодах [69]. В образовании корнеплодов принимают участие как главный корень, так и нижние участки стебля.

Корневые клубни появляются в результате утолщения боковых или придаточных корней у таких растений, как георгина, чистяк [70].

У плюща развиваются придаточные корни-прицепки, ими растение прикрепляется к опоре, например к вертикальной стене или к стволу дерева, и благодаря этому растет вверх, вынося листья к свету.

У растений, живущих, как орхидеи, на стволах и ветвях деревьев влажных тропических лесов, образуются воздушные корни, свободно свисающие вниз [70]. Такие корни поглощают дождевую воду и помогают растениям жить в этих своеобразных условиях.

71. Дыхательные корни болотного кипариса

72. Придаточные корни баньяна

Дыхательные корни образуются у ивы ломкой или у некоторых других растений, если они поселяются на топких берегах рек [71]. Эти корни растут вертикально вверх, пока не достигнут поверхности почвы. По межклетникам воздух перемещается в корни, находящиеся глубже, в условиях недостатка кислорода.

У некоторых тропических деревьев на стволах и крупных ветвях образуются придаточные корни, дорастающие до земли и служащие подпорками [72].

Корни водных растений, укореняющихся в грунте, лишены корневых волосков.

Корни растений-паразитов (повилика, омела) способны проникать в тело растения-хозяина.

КОРНЕПЛОДЫ. КОРНЕВЫЕ КЛУБНИ. ВОЗДУШНЫЕ КОРНИ. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ КОРНИ

1. Какое влияние оказывают условия среды на корневую систему растений? 2. С чем связаны видоизменения корней?

3. Как называют корни моркови, георгины, плюща, орхидеи?

4. Какие из известных вам растений образуют корнеплоды?

5. Какую роль играют корнеплоды в жизни двулетних растений?

Весной посейте на грядке морковь, свеклу или репу. Через неделю после появления всходов, а затем раз в неделю осторожно вынимайте их по одному из почвы и зарисовывайте. Сделайте альбом из этих рисунков и по ним проследите развитие корнеплодов.

Из корнеплодов сахарной свеклы получают сахар.

У кукурузы корневая система разрастается в стороны от стебля почти на 2 м, а у репчатого лука – на 60–70 см. Основная масса корней у большинства растений разрастается на глубине 15–18 см от поверхности почвы. Корни моркови примерно в 7 раз длиннее надземной части растения.