Краткая морфологическая характеристика вегетативных органов цветковых растений

1. Жизненная форма: однолетнее, двулетнее или многолетнее травянистое растение, кустарничек (до 80-100 см), кустарник (высота 80-600 см, отсутствует главный ствол), дерево (от 3-5 до 150 м, хорошо выражен главный ствол), полукустарник (верхние части побегов ежегодно отмирают, основания побегов многолетние и одревесневшие). (Более подробно жизненные формы растений рассматриваются в лабораторной работе №11 и в ходе летней учебной практики).

2. Листорасположение

Лист – боковой вегетативный орган побега, в пределах которого различают листовую пластинку, прилистники (парные боковые выросты у основания черешка) и черешок (рис. 2).

Лист выполняет функции фотосинтеза, газообмена и транспирации. Кроме того, у ряда растений видоизмененный лист или его часть может выполнять функцию накопления воды и питательных веществ (алоэ), гетеротрофного питания (росянка), защиты (колючки кактусов), прикрепления к опоре (чина, горошек).

 

Листья располагаются на стебле в определенном порядке, который называется листорасположением, или филлотаксисом (от греч. «phyllon» - лист и «taxis» - расположение в порядке).

Различают следующие типы листорасположения (рис. 3):

1) очередное (или спиральное) – в каждом узле побега находится по одному листу (дуб, береза);

2) супротивное – в каждом узле расположены два листа друг против друга (клён, сирень); часто при таком листорасположении каждая пара листьев смещена на 90⁰ по отношению к листьям соседнего узла. Такое листорасположение называют накрестсупротивным.

3) мутовчатое – каждый узел несет три и более листьев (вербейник обыкновенный, вероника длиннолистная, олеандр);

Часто отдельно рассматривают растения, образующие розеточные побеги – побеги с укороченными междоузлиями, несущие 3 или более сближенных листьев.

 

 

 

3. Особенности листьев

а)Общая характеристика листа и характера расчленения листовой пластинки (рис. 4):

А) простой лист - имеющий одну листовую пластинку и один черешок и опадающий при листопаде целиком;

Б) сложный лист – состоящий из нескольких листовых пластинок, каждая из которых имеет короткий черешок.

Ось сложного листа, несущая листочки, называется рахисом.

 

По расположению листочков (рис. 5):

1) перистосложные – листочки располагаются двумя рядами по обе стороны рахиса, продолжающего черешок;

а) непарноперистосложный – рахис завершается на верхушке непарным листочком (роза, рябина);

б) парноперистосложный – верхушечный листочек отсутствует (горох, чина);

Перистосложные листья по степени разветвления рахиса могут быть однократно перистыми, дважды, трижды перистыми (многие папоротники).

2) пальчатосложные – рахиса нет, листочки отходят от верхушки черешка (вариант – тройчатосложный лист у кислицы и клевера).

 

 

б) Жилкование листа (рис. 6):

в) Расчленение листа на основные части:

А) черешковый – лист, соединенный со стеблем основанием черешка;

Б) сидячий – лист, не имеющий черешка;

В) наличие прилистников и их форма или раструба (сросшиеся прилистники, охватывающие стебель над узлом в виде короткой пленчатой трубки);

Г) наличие влагалища листа (разросшееся основание листа, которое образует замкнутую или незамкнутую трубку) (рис. 7)

г) Размеры листа (длина и ширина) (в см)

д) Форма листовой пластинки (рис. 8):

Если форма листьев в разных частях побега отличается (такое явление называется гетерофиллией) – обязательно указать.

е) Характер основания листа:

А) листовое влагалище;

Б) форма основания (рис. 9):

 

 

ж) Верхушка листа (рис. 10):

 

з) Край листа (рис. 11):

е) Видоизменения листа (колючки, усики) (рис. 12):

4. Характер опушения – растение голое или опушённое, волоски простые или железистые, прижатые или оттопыренные, ветвистые (вильчатые, крючочки, железистые, перистые, звёздчатые) или неветвистые (сосочковидные, нитевидные, шиловидные), войлочное опушение (густое со спутанными волосками).

 

5. Побеги

Побег – это стебель с расположенными на нем в определенном порядке листьями и зачатками новых побегов – почками. В отличие от корня он состоит из чередующихся междоузлий и узлов с отходящими от них листьями (рис. 13).

Таким образом, стебель представляет собой ось побега и выполняет опорную, проводящую, запасающую и ассимилирующую функции.

1) Надземные побеги

а) Консистенция:

А) деревянистый;

Б) травянистый.

б) Тип ветвления:

В своем большинстве побеги способны ветвиться – образовывать боковые побеги второго и последующих порядков. Существует четыре основных типа ветвления:

А) дихотомическое – конус нарастания побега расщепляется на две части, каждая из которых дает побег (плауны, некоторые мхи) (рис. 14: 1);

Б) моноподиальное - верхушечная меристема главного побега функционирует в течение многих лет, оси второго порядка образуются из пазушных почек (ель, сосна, клен) (рис. 14: 2);

В) симподиальное - верхушечная часть побега ежегодно отмирает, и главную ось продолжает побег, появившийся из верхней пазушной почки:

а) по типу монохазия (черёмуха) (рис.14: 3);

б) по типу дихазия (ложнодихотомический) (сирень) (рис.14: 4).

Рис. 14. Схемы ветвления побегов(по В.Г. Хржановскому и С.Ф. Пономаренко, 1988, с изменениями): 1 – дихотомическое ветвление: 2 – моноподиальное ветвление; 3 – симподиальное ветвление по типу монохазия, 4 – симподиальное ветвление по типу дихазия

в) Тип побега по положению в пространстве (рис. 15) :

г) Поперечное сечение стебля (рис. 16) :

 

 

д) Характер междоузлий:

А) укороченные – длина междоузлия меньше его ширины;

Б) удлиненные – длина междоузлия больше его ширины.

е) Видоизменения побега (колючки, усики) (рис. 17):

 

2) Подземные побеги

В природе широко распространены видоизменённые подземные побеги, которые приобретают дополнительные функции.

а) Наличие подземных побегов и их краткая характеристика:

1) корневище – подземный многолетний побег с выраженными узлами и междоузлиями и чешуевидными листьями. Функциями является запасание питательных веществ, вегетативное размножение и расселение (рис. 18).

По длине междоузлий корневища бывают:

- длинные – имеют удлинённые междоузлия (ландыш, пырей ползучий, папоротник орляк) (рис. 18: Б, Г).

- короткие – имеют укороченные междоузлия (ветреница лютиковая, медуница, папоротник щитовник мужской) (рис. 18: А, В).

 

 

 

По происхождению корневища делятся на:

а) эпигеогенные – корневища формируются надземно и постепенно погружаются в почву (рис. 18: А, Б);

б) гипогеогенные – корневища возникают из подземной почки и с самого начала существуют подземно (рис. 18, В, Г).

 

2) столон – специализированный одно-(двух-)летний тонкий побег с длинными междоузлиями. Функция – вегетативное размножение и расселение.

а) наземные столоны, или усы - побеги с недоразвитыми листьями, которые образуют в узлах дочерние розетки листьев и придаточные корни (земляника, живучка ползучая) (рис. 19);

 

б) подземные столоны (седмичник европейский, картофель (рис. 20).

 

3) клубни – укороченные подземные побеги с видоизмененными листьями и почками – «глазками» (картофель - рис. 20). Функция – запасание питательных веществ, вегетативное размножение.

4) луковица - укороченный побег, стеблевая часть которого представлена донцем (от которого отходят придаточные корни); чешуи луковицы – видоизмененные листья (тюльпан, лук, чеснок, гиацинт – рис. 21). Функция – запасание питательных веществ, вегетативное размножение.

Для корневищ и столонов необходимо дополнительно указать толщину междоузлий и наличие чешуевидных листьев, для клубней и луковиц – форму, размеры, наличие чешуевидных листьев.

 

6. Корневая система

Корень - осевой орган высших растений. Характерными признаками корня являются радиальная симметрия, верхушечный рост, положительный геотропизм, наличие корневого чехлика, защищающего нежные клетки меристемы, отсутствие листьев.

Основные функции корня - это закрепление в почве, поглощение, накопление и проведение веществ. Однако некоторые видоизмененные корни растений могут выполнять также и функции запасания питательных веществ, дыхательную и опорную функции. Необходимо упомянуть о микоризе – симбиотических отношениях корней высших растений с почвенными грибами (по типу мутуализма) и бактериосимбиотрофии – симбиозе корней высших растений с азотфиксирующими бактериями.

По происхождению корни делятся на главный, боковые (образуются при ветвлении главного корня) и придаточные (формируются на стебле, реже на листьях).

 

 

1) Тип корневой системы:

А) стержневая – образована главным корнем и отходящими от него боковыми (голосеменные и большинство двудольных);

Б) мочковатая = кистекорневая – состоит из придаточных корней (однодольные и некоторые двудольные);

В) смешанная = стержне-кистекорневая.

2) Ветвистость, направление роста, форма главного, придаточных корней. Размер корневой системы (см).

3) Видоизменения корня:

А) корнеплоды (рис. 22);

Б) корневые клубни (рис. 23).

Вопросы к пройденному материалу:

1. Чем отличаются сложные листья от простых?

2. Какое приспособительное значение может иметь появление у вида длинного корневища? Короткого корневища?

3. Какие экологические особенности среды обитания связаны с появлением у растения очень длинного стержневого корня?

4. Как можно отличить однолетнее травянистое растение от многолетнего?

5. Какие приспособления к вегетативному размножению характерны для растений Подмосковья?

ПЛАН МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ