Семя. Строение семени однодольного и двудольного растения.

Семя — особая многоклеточная структура сложного строения, служащая для размножения и расселения семенных растений, обычно развивающаяся после оплодотворения из семязачатка (видоизменённый женский спорангий) и содержащая зародыш.

Строение семени однодольных хорошо можно рассмотреть на примере пшеницы. У пшеницы зёрна представляют собой плоды – зерновки, содержащие только одно семя. Большую часть в зерне занимает эндосперм – особая запасающая ткань, содержащая органические вещества. Сбоку от эндосперма расположен зародыш. В нём различают зародышевый корешок, зародышевый стебелёк, зародышевую почечку и видоизменённую семядолю, расположенную на границе с эндоспермом. Эта семядоля при проращивании семени содействует поступлению питательных веществ из эндосперма к зародышу.

Строение семени двудольного растения легче рассматривать на примере фасоли состоящее из зародыша и семенной кожуры. После снятия семенной кожуры обнажается зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, двух массивных семядолей и заключённой между ними почечки. Семядоли – это первые видоизменённые листья зародыша. У фасоли и многих других растений они содержат запас питательных веществ, которые затем расходуются на питание проростка, а также выполняют защитную функцию по отношению к почечке.

 

Класс Двудольные и Однодольные. Отличительные черты.

Семейство Розоцветные.

Семейство включает около 100 родов и 3000 видов, распространенных почти во всех областях земного шара, от субтропиков до Арктики. Но основная их часть сконцентрирована в умеренной и субтропических зонах северного полушария. Представители семейства встречаются в самых разнообразных растительных сообществах. Розоцветные не играют большой роли в образовании естественной древесной растительности, они принимают участие в образовании второго яруса и подлеска в лесах и в кустарниковых зарослях. Однако это семейство необыкновенно ценно для человека. Плодоводство основано главным образом на различных видах именно этого семейства. Многие виды семейства отличаются высокой декоративностью, с давних пор широко распространены в культуре, и стали основой для выведения множества сортов декоративных деревьев и кустарников.

Представители семейства листопадные или вечнозеленые деревья, кустарники и полукустарники, а так же многолетние и однолетние травы. Листья очередные или супротивные, часто с прилистниками, простые или сложные. Цветки одиночные или собраны в различные соцветия. Цветки обычно актиноморфные, обоеполые. Околоцветник обычно двойной, редко венчик редуцирован, чашелистики, лепестки и тычинки иногда сращены вместе и образуют цветочную трубку. Чашелистиков и лепестков обычно по 5, тычинок в 2-3 раза больше, чем чашелистиков, или они в неопределенном числе; плодолистиков обычно столько же, сколько чашелистиков, или в два раза больше, свободных или сросшихся с внутренней стенкой цветоложа. Завязь верхняя или нижняя. Большинство представителей семейства энтомофильные (насекомоопыдяемые) растения, но в строении цветка они не имеют ярко выраженных приспособлений для насекомых опылителей (например, как у растений семейства ятрышниковые). Цветки чаще белые, розовые, ярко-красные, реже желтые, изредка голубые. Плоды необычно разнообразны и приспособлены к различным способам распространения, семена большинства представителей распространяются с помощью ветра или животных. Плод сборный - орешек, листовка, семянка, костянка или простой – яблоко.

Представители рода распространены в умеренной и в субтропической зонах Северного полушария. Число видов в роде около 400. Листопадные, редко вечнозеленые кустарники, с прямостоячими, лазящими или стелющимися стеблями, почти всегда покрытыми шипами. Листорасположение очередное или спиральное. Листья сложные, непарноперистые, с прилистниками, обычно приросшими к черешку. Цветки обоеполые, одиночные, ароматные. Венчик крупный пятилепестковый, чашелистики в числе пяти, листовидные, цельнокрайние или перисто-рассеченные. Тычинки многочисленные. Большинство видов светолюбиво и зимостойко, мирится с засушливыми условиями. Плоды – односемянные орешки, заключенные внутри разросшегося гипантия. Плод красный, темно-пурпурный и черноватый величиной от горошины до 5 см длины и ширины. Размножается корневыми отпрысками, семена прорастают с трудом, при искусственном размножении требуют стратификации. Шиповник родоначальник культурных роз, число сортов которых в мире превышает 6000. Плоды шиповника содержат большое количество витаминов, и представляют ценность как пищевой и лекарственный продукт. Лепестки шиповников используются в парфюмерии, у некоторых видов идут на варенье.

 

Семейство Мотыльковые.

Душистый горошек — растение семейства мотыльковых.

Семейство мотыльковых — одно из самых многочисленных на Земле. В нем насчитывается более 12 тысяч видов различных растений. Среди мотыльковых много однолетних и многолетних травянистых растений, деревьев и кустарников.

Из культурных полевых и овощных мотыльковых растений у нас в стране особенно распространены горох, фасоль, соя, вика, чечевица, бобы, люпин, нут, арахис, или земляной орех, и некоторые другие. Широко распространены и декоративные мотыльковые растения: желтая акация, душистый горошек, на юге — белая акация и глициния. Много растений из семейства мотыльковых растет на лугах, по кустарникам и рощам. И все они не похожи друг на друга. По каким же признакам такие разнообразные растения объединяются в одно семейство?

У всех растений семейства мотыльковых плод боб. У многих мотыльковых или бобовых, как у гороха, имеется 5-лепестковый венчик, похожий на сидящего мотылька. И каждый из лепестков имеет название: парус, весла, лодочка. Внутри двух сросшихся лепестков лодочки расположен пестик, окруженный девятью обычно сросшимися и одной свободной тычинкой. Строение цветка мотыльковых можно записать в виде формулы: для гороха Ч₍₅₎Л₁₊₂₍₂₎Т₍₉₎₊₁П₁; для других мотыльковых Ч₍₅₎Л₁₊₂₍₂₎Т₍₁₀₎П₁. Скобки около цифры, показывающей число частей цветка, обозначают срастание этих частей.

На корнях бобовых растений образуются клубеньки. Эти клубеньки возникают потому, что из почвы через корневые, волоски мотыльковых в клетки корней проникают азотсобирающие бактерии. Они вызывают усиленное размножение и увеличение размеров клеток корня, в результате чего образуются опухолевидные разрастания — клубеньки.

В клетках клубеньков живут бактерии, усваивающие азот из воздуха. После отмирания растения почва обогащается веществами, содержащими азот.

Листья и соцветия мотыльковых различны у разных видов растений. У одних мотыльковых листья тройчатые, как у клевера, у других, например, у сои, фасоли, гороха, акации и вики, перистосложные, у третьих — пальчатосложные, как у люпина.

 

40. Семейство Крестоцветные.

 Капустные, или Капустовые, или Брассиковые; ранее, обычно, Крестоцветные — семейство двудольных растений, включающее в себя однолетние и многолетние травы, изредка полукустарники или кустарники.

Крестоцветные — однолетние и многолетние травы, редко полукустарники или кустарники. Листья расположены у большинства поочередно, прилистников не имеют. Все части у большинства покрыты волосками, между которыми особенно характерны звездчатые и двуразвилистые; на одном и том же растении нередко бывают волоски нескольких форм. Так как они наполнены воздухом, то придают всему растению, если их много, седой вид. Цветы небольшие или даже мелкие, собраны кистями, заканчивающими как главный стебель, так и ветви. Вначале эти кисти часто имеют вид коримбов. Число чашелистиков и лепестков-4. Лепестки в редких случаях не дорастают. Цвета желтого и белого, реже — розового или других цветов. Тычинок 6, из них 2 коротких и 4 длинных, сидящих попарно. Гинецей состоит из двух сросшихся плодолистиков, цельный. Завязь двугнездая, содержит в каждом гнезде семяпочки, расположенные по швам. Плод в виде стручка или стручочка, смотря по размерам. По созревании он лопается по швам, створки его отваливаются, но остается рамка, образованная швами и тонкая перегородка, натянутая на эту рамку. Семена в различном числе сидят по швам с обеих сторон рамки. Они без белка и с кривым маслянистым зародышем. Кожура их довольно толстая, при смачивании в воде становится липкой. Отклонениям и изменениям подвержены больше всего плоды крестоцветных, хотя эти изменения не затрагивают главного существенного признака плода, состоящего в том, что он 2-гнездый, что семена его расположены по швам и что самые семена без белка и с кривым зародышем. Крестоцветные содержат более или менее едкие соки и значительное количество серы. Поэтому при гниении они выделяют сернистый водород, производящий неприятный запах. Многие из них, как например, левкои и желтофиоли, известны в садоводстве, многие суть важные огородные растения, доставляющие обильную и здоровую пищу.

Основые роды семейства крестоцветных:

Васаби, горчица, желтушник, жеруха, златотравка, икотник, капуста и т.д.

 

41. Семейство Зонтичные.

 Большинство зонтичных — травы, которые легко узнаются по характерным соцветиям — простые или сложные зонтики, цветы мелкие, большей частью белые, реже жёлтые или голубые, правильные, обоеполые, чашечка едва заметна, венчик с пятью лепестками, пестик один, завязь — нижняя, двугнёздая. Соцветие — сложный, реже простой зонтик или головка. Околоцветник двойной, надпестичный; чашечка едва развитая, о пяти чашелистиках, в виде небольших зубчиков; венчик о пяти свободных лепестках, большей частью обратносердцевидных, или с верхушкою, загнутою внутрь цветка; пестик один, состоящий из двух плодолистиков; завязь нижняя, двугнездная, в каждом гнезде по одной висячей семяпочке; два свободных столбика, у основания с надпестичным медовиковым диском. Плод, в виде раздвоенной подушечки называемой подстолбием (stylopodium) - двураздельная семянка, при чем плоскость ее раздела совпадает с плоскостью сращения плодолистиков и оба ореховидные плодика (семянки) у большинства родов удерживаются некоторое время вверху срединным столбцом (carpophorum) на длинных, обыкновенно двураздельных нитях, на непосредственном продолжении цветоножки, образуя так называемый вислоплодник. Плод имеет большое значение при распознании зонтичных. Отдельные представители зонтичных трудно различаются один от другого: они распознаются по форме белка и плода, по ребрышкам, масляным каналам, потом по форме зонтика, чашечки, венчика, по присутствию или отсутствию обвертки и т. д. Стебель у травянистых зонтичных с полыми междоузлиями. Листья у большинства зонтичных перисто-рассечённые, часто с большим вздутым влагалищем. Основные роды семейства зонтичных: борщевик, петрушка, укроп, сельдерей.

42. Семейство Пасленовые.

Представители семейства — травы, кустарники или небольшие деревья с очередными (иногда вобласти соцветия супротивными), простыми листьями. Цветки обычно в пазушных верхоцветных соцветиях,обоеполые, актиноморфные или реже слегка зигоморфные. Чашечка обычно 5-лопастная или 5-раздельная, остающаяся, часто при плодах увеличенная. Венчик от колесовидного до трубчатого, 5-лопастный, редко двугубый. Тычинок обычно 5 или в зигоморфных цветках меньше (4-2); пыльникивскрываются продольно или верхушечными порами. Нектарный диск обычно развит. Гинецей обычно из 2плодолистиков, редко из 5 плодолистиков, обычно с верхушечным простым столбиком с двулопастнымрыльцем; завязь обычно двугнездная (иногда ложно-3 или 5-гнездная) или редко 5-гнездная, обычно смногочисленными семязачатками. Плод — ягода или септицидная коробочка, редко плод распадающийся(рис. 218). Семена с эндоспермом.

 

 

43. Семейство Сложноцветные.

Все представители семейства сложноцветные имеют соцветия – корзинки с мелкими цветками. Это характерный признак всех растений, относящихся к сложноцветным. Венчик их цветка состоит из спаянных между собой лепестков. Встречаются соцветия, образованные язычковыми цветками, как у одуванчика, или трубчатыми, как у бодяка. У отдельных видов сложноцветных растений трубчатые цветки находятся только в центре корзинки, а по краям располагаются воронковидные, как у василька, или язычковые, как у ромашки. Чашечку заменяет хохолок из пленок или волосков. Также у цветка имеются пять сросшихся тычинок, один плодник, из которого образуется плод – семянка.

Многие растения из семейства сложноцветных используются в сельском хозяйстве. Среди них нужно выделить овощные растения (цикорий, салат), лекарственные (одуванчик, ромашка), кормовые (земляная груша), масличные (подсолнечник). Среди сложноцветных также много декоративных растений. Но есть и те, которые наносят урон посевам овощных и кормовых культур. Это сорные растения – бодяк, лопух, осот, василек, чертополох.

Другие представители семейства сложноцветных. Наиболее распространенными растениями семейства сложноцветных являются осот полевой и бодяк полевой. Это сорняки, с которыми работники сельского хозяйства и огородники ведут упорную непримиримую борьбу. Представители этих видов достигают в высоту более метра. У бодяка в период цветения распускаются фиолетово-красные цветки, а у осота – желтые. Эти сорные растения рассеивают по 5000 – 6000 семян за лето с каждого растения. Их плодовитость превышает таковую одуванчика. Помимо этого, корни этих растений имеют множество придаточных почек, из которых может развиться новое растение. Поэтому чтобы избавиться от этих сорняков на полях и огородах ведется длительная постоянная борьба с ними.

Однако не только сорные растения принадлежат к семейству сложноцветных. Из полезных культурных растений необходимо упомянуть топинамбур или земляную грушу. Внешне это растение напоминает подсолнечник. Сходно строение стебля, листьев, соцветий. Но главным отличием топинамбура является наличие подземных клубней.

Многие сложноцветные являются декоративными растениями. В садах и парках можно увидеть представителей этого семейства, таких как астры, георгины, маргаритки, хризантемы. Среди дикорастущих полевых цветов всем знакомы ромашки, васильки, кошачьи лапки, которые также относятся к сложноцветным.

Семейство Лилейные.

Семейство лилейные по классификации относится к классу однодольных отдела покрытосеменных растений порядка лилиецветных. Это семейство включает 19 родов и более 600 видов. Представители семейства лилейных произрастают во многих регионах нашей планеты. Они чаще встречаются в умеренных широтах Евразии, Северной Америки, в Африке, некоторые представители лилейных распространены в горных районах Южной Америки, тропической Африки.

Основное большинство лилейных – это многолетние луковичные травянистые растения. Редко среди лилейных встречаются кустарники и деревья. Самым высоким считается дерево гималайский кардиокринум гигантский, достигающее в высоту четырех метров, а самое маленькое растение из лилейных - это южноафриканский литантус крохотный, размеры которого составляют около 25 мм.

Все представители семейства имеют характерные признаки. Особенностью всех этих растений является образование видоизмененных подземных побегов - луковиц, корневищ или клубнелуковиц, с помощью которых растения выживают в неблагоприятных условиях (в холодную или засушливую погоду). Представители группы растений лилейных отличаются разнообразием строения луковиц, спецификой формирования замещающих и дочерних луковиц, приспособлениями их заглубления в почву. В основном, луковицы лилейных многолетние. Они образуются в течение нескольких годовых циклов, но бывают и однолетние, которые ежегодно возобновляются. В структуре любой луковицы различают только листовые или исключительно низовые чешуи, либо комбинацию чешуй обоих типов. По внешнему виду чешуи очень разнообразны и могут быть замкнутыми и раздельными, широкими или узкими (черепитчатыми). Если луковица однолетняя, то все ее чешуи к концу периода вегетации погибают, а в оболочке сохраняется молодая замещающая луковица, которая закладывается ранее у основании цветоноса. Если луковица многолетняя, то погибает часть ее чешуй, поэтому в луковице могут сохраняться чешуи, образовавшиеся за несколько лет. Луковица является специализированным подземным побегом.

Надземные цветоносные побеги представителей семейства лилейных обычно простые, то есть не имеющие ответвлений. Они могут быть облиственными и безлистными (цветоносы или стрелки). На вышеупомянутых стрелках все листья базальные и формируют приземный пучок. Листья у лилейных цельные, без прилистников, в большинстве случаев линейные или ланцетные, только изредка листья имеют черешки. Жилкование листьев лилейных параллельное.

Цветы растений из семейства лилейных правильные, или двусимметричные. Могут быть мелкими или крупными, собранными в соцветие (чаще кисть) либо одиночными. Цветки обоеполые. Их околоцветник венчиковидный, имеет яркую окраску. Он состоит из шести сегментов в двух кругах, причем лепестки могут быть свободными либо сросшимися в трубку. В цветке обычно шесть свободных или сросшихся тычинок, также расположенных в два круга. Нити тычинок соединены с основанием лепестков или трубкой околоцветника. Верхняя завязь цветка лилейных содержит разное количество семязачатков. Цветки растений из лилейных ароматные, выделяют много нектара, венчики их ярко окрашены, что привлекает насекомых, опыляющих их. После созревания формируется плод – трехгнездная коробочка или ягода. Семена имеют плоскую или шаровидную форму. При растрескивании коробочки семена рассыпаются, разносятся ветром и, попадая в благоприятные условия, прорастают.

Семейство лилейные включает два подсемейства – собственно лилейные и пролесковые. Среди представителей этого семейства множество декоративных растений, к примеру, лилии, тюльпаны, гиацинты. Многие растения из лилейных издавна используются в медицине и фармацевтике для получения лекарственных препаратов.

45. Семейство Злаки.

Злаковые растения принадлежат к классу однодольных. Cемейство злаков - самое многочисленное, так как включает около 6000 видов растений. Все злаки относятся к травянистым растениям. Он имеют полый с узлами стебель по типу соломины. У всех растений, принадлежащих к семейству злаков, длинные узкие листовые пластинки, имеющие параллельно расположенные жилки. В основании каждого листа находится листовое влагалище. Особенностью корневой системы являются мочковатые корни.

Злаки образуют соцветия – колоски, составленные из мелких бледных цветков. Каждый колосок включен в сложный колос, метелку, изредка – кисть. Цветок злаков состоит из трех тычинок, одного плодника, имеющего завязь, укороченный столбик, двух перистых рыльца. При созревании формируется сухой плод с одним семенем, причем оболочки плода и семени срастаются. Образуется так называемая зерновка.

Из представителей семейства злаков всем известны ценные хлебные растения, являющиеся основным продуктом в питании людей. Это пшеница (озимая и яровая) рис, кукуруза, ячмень, рожь, просо, сорго. Также к семейству злаков относятся различные кормовые травы полей и степей, идущие на корм скоту в сельском хозяйстве. Но некоторые из злаков являются сорняками, с которыми огородники ведут непримиримую борьбу. В технических целях используют некоторые злаковые растения при производстве бумаги, в химической промышленности, строительстве.

Дикорастущие представители семейства злаков.

К семейству злаков кроме важных хлебных растений, относятся растения, образующие основной покров степей и лугов умеренного пояса России и Украины. К таким растениям принадлежат кормовые травы – тимофеевка, мятлик и другие. Среди злаков есть множество сорных растений, с которыми ведут неустанную борьбу в сельском хозяйстве. Самыми вредными сорняками считаются овсюг и пырей. Овсюг представляет собой однолетний злак, который внешне очень напоминает овес. Он активно размножается среди посевов хлебных злаков, тем самым сильно снижая урожаи зерновых. А ползучий пырей является многолетним растением, которое имеет длинные корневища, причем длина корневищ может составлять до 0,5 км.

 

Растительные сообщества.

РАСТИТЕЛЬНОЕ СООБЩЕСТВО (фитоценоз), устойчивая совокупность растений, обитающих на относительно однородном участке земной поверхности и существующих в определённых условиях. Это динамичная система, изменяемая во времени (как в течение года, так и на протяжении многих лет). Для растительного сообщества характерны определённый видовой состав и структура, которые образовались с учётом возможности совместного существования различных видов растений и иных организмов. Между всеми частями фитоценоза существует сложная взаимосвязь. Являясь важнейшей частью биоценоза и биогеоценоза, растительное сообщество образует органические вещества, необходимые для питания гетеротрофных организмов и человека и выделяет во внешнюю среду продукты обмена (кислород и углекислый газ). Оставляя в почве и на её поверхности отмершие органы, растения способствуют формированию почвенного покрова, надземная их часть участвует в формировании микроклимата.

Существуют различные типы растительных сообществ: лес, степь, луг, болото, пустыня, тундра и т. д. Лес – наиболее сложное (вследствие большого количества разнообразных видов) растительное сообщество. Напр., в елово-пихтово-липовом лесу можно выделить семь ярусов: два древесных, один кустарниковый, три травянистых (злаки – верхний, осоки, медуницы и живучка ползучая – средний, почвопокровные – нижний) и один моховой. Подземная ярусность, благодаря которой растения для получения влаги и питательных веществ используют разные слои почвы, выражена менее резко: корни и корневища трав располагаются в менее глубоких горизонтах почвы, нежели корни деревьев и кустарников. В зависимости от преобладающих пород леса подразделяются на лиственные (широколиственные и мелколиственные) и хвойные (темнохвойные и светлохвойные). Леса, в которых представлены хвойные и широколиственные породы, называются смешанными.

Для степи характерны травянистые и мелкокустарниковые виды растительности. Подземная ярусность наиболее резко выражена на небольшой глубине. Корни и корневища находятся в сложном взаимодействии, в отличие от надземных органов, влияющих друг на друга в малой степени.

Луговое сообщество характеризуется большим разнообразием исключительно травянистых, в основном многолетних, растений, образующих более или менее сомкнутый травостой. Из однолетников можно встретить однолетний клевер, погремок малый и др. Наиболее богатой флорой отличаются луга, расположенные в поймах рек (пойменные луга), где произрастают влаголюбивые растения. Луга, находящиеся вдали от рек, на более возвышенных участках, называют суходольными. Подземная часть растений в луговом фитоценозе выражена слабо, особенно на пойменных лугах (вследствие высокого уровня грунтовых вод).

Болото – это сообщество растений, способных произрастать в условиях избыточного увлажнения и недостатка кислорода в почве. Болота наиболее многочисленны в северной части лесной зоны, в лесотундре. Подразделяются на низинные (осоковые и моховые) и верховые (сфагновые).

В тундре преобладают лишайники и высшие холодостойкие растения.

В зависимости от различных факторов, в т. ч. антропогенных, может происходить смена одного растительного сообщества другим (луг сменяется болотом, сосновый лес – еловым и т. п.).