Шпаргалка по "Ботанике"

Образовавшиеся из прокамбия первичные флоэма и  ксилема составляют основу осевого (центрального) цилиндра, или стелы.

Стела, занимающая центральную  часть стебля, состоит из проводящих тканей, сердцевины (иногда она разрушается), перицикла (если он имеется) и тех  постоянных тканей, которые из него возникают. Кнаружи от перицикла  располагается первичная кора. В  состав сформировавшейся первичной  коры, которая, как сказано, образуется из части меристемы, располагающейся  между образовательным кольцом  и протодермой, входит паренхима, нередко  колленхима и иногда секреторные  элементы. Последовательность расположения этих тканей бывает различной. Паренхима (чаще хлорофиллоносная) обычно находится  непосредственно под эпидермой, которая в отличие от эпиблемы корня имеет устьица. Колленхима может располагаться или глубже паренхимы, или также непосредственно  под эпидермой. Самый внутренний слой первичной коры - эндодерма. Однако в стебле она никогда не бывает столь отчетливо развитой, как в корне. Нередко в эндодерме откладываются крахмальные зерна, поэтому ее часто называют крахмалоносным влагалищем. Иногда в ней заметны кристаллы оксалата кальция. Типичная эндодерма, клетки которой имеют лигнифицированные стенки, называемые поясками Каспари, обычно развивается лишь в корневищах. Изредка, как, например, в корневище ландыша, она бывает даже двуслойной.

Под проводящей тканью располагается  сердцевина, обычно она состоит из относительно тонкостенных паренхимных  клеток. В сердцевине часто откладываются  запасные питательные вещества. Здесь  же нередко встречаются идиобласты, заполненные таннидами, кристаллами, слизью и др. Иногда часть сердцевины разрушается и образуется полость. Периферическая часть сердцевины называется перимедуллярной зоной.

Типы стелы у высших растений разных таксонов неодинаковы. Представления об эволюции типов  стелы обобщены в стелярной теории, основы которой в 1886 г. заложил французский  ботаник ван Тигем. На рисунке 56 изображены различные типы стел и их вероятные  генетические отношения.

Рассмотрим более подробно формирование и особенности стелы  двудольных и однодольных. Прежде всего  отметим, что у однодольных весь прокамбий полностью расходуется  на формирование первичных проводящих тканей и первичная структура  стебля сохраняется в течение  всей жизни растений. У двудольных часть клеток прокамбия сохраняется  и преобразуется в клетки камбия, за счет которых обеспечивается затем  вторичный рост стебля в толщину.

В тех случаях, когда тяжи прокамбия у двудольных сближены и между ними из клеток образовательного кольца дифференцируется паренхима  сердцевинных лучей, формируются изолированные  проводящие пучки, располагающиеся  кольцом. Флоэма в них ориентирована  к периферии стебля, а ксилема - к центру. Такой тип строения стебля называется пучковым.

На границе стелы и  первичной коры нередко располагаются  волокна механической ткани. Иногда они образуют сплошное кольцо, подобно  тому, что наблюдается в стебле льна, либо собраны около пучков (стебель клевера). Их происхождение  может быть перициклическим, но во многих случаях волокна возникают в  первичной флоэме в результате дифференцировки  клеток прокамбия.

Стела, главным компонентом  которой являются расположенные  кольцом проводящие пучки, получила название эустелы. Эустела характерна для большинства двудольных.

В стеблях однодольных  инициальное кольцо не возникает, а  прокамбий распадается на множество  тонких тяжей. В силу этого стела  однодольных устроена иначе, чем  стела двудольных. Особенности формирования проводящей системы у однодольных  приводят к тому, что в большинстве  случаев многочисленные закрытые (лишенные камбия) пучки равномерно распределены по всей толще стебля, занятой клетками основной паренхимы . Хорошо выраженной сердцевины здесь нет, а граница центрального цилиндра в связи со слаборазвитым перициклом также не ясна. Такой тип стелы называют атактостелой.

В отдельных случаях возникают  модифицированные типы атактостелы  с полостью в цилиндре (например, в стеблях многих злаков), а закрытые пучки располагаются в 1-2 круга  по периферии.

У большинства однодольных  растений формирование проводящих тканей стебля на этом заканчивается и атактостела  сохраняется в течение всей жизни. Вторичная меристема - камбий - у  них не возникает, поэтому отсутствуют  и вторичные проводящие ткани.

В результате деятельности апикальной меристемы осуществляются рост в  длину и формирование первичного тела растения, а также первичное  утолщение стебля, так называемый рост усиления. Последний реализуется за счет изменений в сердцевине (медуллярное утолщение) и отчасти в первичной коре (кортикальное утолщение) и состоит в периклинальных делениях и растяжении клеток. Кортикальное утолщение хорошо заметно в стеблях многих кактусов. Примером медуллярного утолщения может служить клубень картофеля. Утолщение, наблюдаемое у древовидных однодольных (пальмы, юкки, драцены, алоэ), всегда носит характер роста усиления и осуществляется не за счет камбия, а благодаря образованию паренхимных клеток, возникающих в результате активности особых внепучковых меристематических клеток, располагающихся по периферии стебля (меристемы первичного утолщения).

Прокамбиальные пучки развивающегося листа вливаются в стелу в  районе узла. Из них и пучков ранее  заложенных листьев формируются  общие (синтетические) пучки растущего  побега, которые составляют всю его  проводящую систему. Формирование у  побега новых листовых следов и слияние  их со стеблевыми пучками находятся  под контролем гормона ауксина. Совокупность всех пучков листа, входящих в узел, а их может быть от одного до нескольких (иногда многих), получила название листового следа . Протяженность листового следа у разных растений различна и измеряется от основания листа до места слияния его пучков с проводящими тканями стебля. Нередко листовые следы протягиваются на несколько междоузлий, сохраняя свою индивидуальность.

У двудольных выше места слияния  листовых следов с проводящей системой стебля располагаются участки, выполненные  паренхимой. Это листовые лакуны (прорывы). По числу лакун в узле листовые следы могут быть одно-, трех- и многолакунными. Особенности нодальной анатомии, т. е. особенности строения стеблей в узлах, имеют существенное значение для познания возможного родства таксонов высокого ранга. Общее же строение проводящей системы первичного тела растения отражает расположение на нем листьев.

ПОБЕГ И СИСТЕМА ПОБЕГОВ.

Побег - основной орган высшего растения. В типичном случае побег выполняет функцию воздушного питания, но нередко приобретает и другие функции, поскольку способен к метаморфозам. Спороносные побеги (в том числе и цветок) специализированы как органы репродуктивные, т. е. обеспечивающие размножение. Побеги возникают из меристемы, скрытой в почке, и способны к росту до тех пор, пока сохраняется конус нарастания.

Вегетативный невидоизмененный побег состоит из стебля, листьев  и почек. Стебли и листья - структурные элементы побега - нередко рассматриваются как его органы (т. е. органы второго порядка).

Стебель - осевая часть побега, имеющая обычно более или менее  цилиндрическую форму, а листья - в  типичном случае плоские боковые  части (органы) побега, сидящие на стебле. Почки - также обязательная принадлежность побега. За счет верхушечной почки  осуществляется рост самого побега; боковые  почки - зачатки новых побегов, обеспечивающие ветвление растения, т. е. образование  системы его побегов.

Главная внешняя черта, отличающая побег от корня, - его олиственность. Участок стебля, от которого отходит  лист (или листья), принято называть узлом. Участки стебля между соседними узлами - междоузлия. Обычно побег состоит из нескольких, иногда многих узлов и междоузлий, повторяющихся в определенном порядке вдоль оси побега. Каждый повторяющийся элемент побега (междоузлие и узел с листом и почкой) образует метамер. Побег, таким образом, состоит из серии метамеров. В зависимости от длины междоузлий побеги делят на укороченные и удлиненные. Укороченные имеют сближенные узлы, вторые - более или менее расставленные.

Укороченный побег растения - его главный побег, или побег  первого порядка, образуется из зародышевого побега. Из боковых почек главного побега формируются побеги второго порядка, а при повторении ветвления - третьего и т. д.

В зависимости от степени  разветвленности системы побегов  выделяют неветвящиеся, слабо ветвящиеся и сильно ветвящиеся растения. Не ветвятся или слабо ветвятся некоторые  древесные растения тропиков, в частности  пальмы. Слабо ветвятся некоторые  однолетние травы в условиях затемнения. Большинство растений стран умеренного климата ветвятся обильно. Наиболее сильно ветвятся растения, образующие жизненные формы типа перекати-поля, и растения-подушки.

Главный побег в большинстве  случаев имеет ортотропный рост (прямостоячий побег). Боковые побеги могут расти в различном направлении, как ортотропно, так и плагиотропно. Иногда главный побег первоначально растет плагиотропно, а затем меняет направление роста на ортотропное. В этом случае говорят о приподнимающихся, или восходящих, побегах. Побеги с сохраняющимся в течение всей жизни плагиотропным ростом называются стелющимися. Если же они образуют придаточные корни, внедряющиеся в субстрат, их называют ползучими. Различия в росте побегов тесно связаны с особенностями их функционирования.

 №5: Что такое вегетативное размножение? Способы естественного вегетативного размножения с примерами.

Размножение является неотъемлемым свойством живых организмов, обеспечивающим непрерывность и преемственность  жизни. В самом общем плане  в природе наблюдаются две  основные формы размножения: бесполое и половое.

Бесполое размножение широко распространено во всех группах растений. В простейшем виде при таком типе размножения родительская особь  разделяется на две части, каждая из которых развивается в самостоятельный  организм. Этот способ размножения, называемый делением, встречается, как правило, лишь у одноклеточных организмов. Клетка при этом делится путем митоза.

Многие многоклеточные организмы  также способны успешно размножаться путем отделения жизнеспособных участков вегетативного тела, из которых  формируются полноценные дочерние особи. Этот тип бесполого размножения  в мире растений нередко называют вегетативным. Способность к вегетативному размножению очень характерна для растений и грибов на всех уровнях их организации, а также для некоторых низших групп животных. При таком размножении характерно восстановление целого организма из его части, называемое регенерацией.

Нередко при этом растения размножаются обрывками или частями  таллома, мицелия или частями  вегетативных органов. Многие нитчатые и пластинчатые водоросли, мицелии  грибов, талломы лишайников свободно распадаются на части, каждая из которых  легко становится самостоятельным  организмом. Так могут размножаться и некоторые цветковые растения, обитающие в воде. Примером растения, размножающегося исключительно  вегетативно, на территории Европы является двудомная элодея канадская (Elodea canadensis), попавшая сюда из Северной Америки. При этом в Европу были занесены лишь женские экземпляры, не способные образовывать семена в отсутствие мужских растений. Несмотря на отсутствие семенного возобновления растение это исключительно быстро размножается и стремительно осваивает новые местообитания.

Очень часто вегетативное размножение осуществляется с помощью  специализированных укороченных участков побега - так называемых выводковых, иногда зимующих почек. Они могут возникать на листьях или стебле растений в большом количестве, а потом опадать с него подобно семенам (например, у бриофиллума). Иногда выводковые почки могут быть видоизменены в луковички (например, у зубянки - Dentaria и некоторых лилий) или в клубеньки стеблевого происхождения (у горца живородящего). Довольно часто молодые растения располагаются на длинных надземных столонах, или усах, что очень характерно, например, для земляники (Fragaria).

Наиболее высокоорганизованное бесполое размножение осуществляется при помощи специализированных клеток - так называемых спор.

Важно отметить, что при  прорастании спор диплоидных организмов может образоваться не только диплоидное, но и гаплоидное поколение, генотипически  не идентичное материнским растениям. Восстановление уровня плоидности у  следующего поколения таких организмов происходит в результате полового процесса и связанного с ним особого  типа размножения.

 №1: Значение леса в биосфере и в жизни человека. Распределение растительной биомассы суши по зонам.

Техническое использование  растений и продуктов из них осуществляется по нескольким основным направлениям. Наиболее широко применяются древесина  и волокнистые части растений. Древесина используется при изготовлении строительных и иных конструкций, мебели, а также в производстве бумаги. Сухая перегонка древесины позволяет  получить значительное количество важных органических веществ, широко употребляемых  в промышленности и в быту. Во многих странах древесина - один из основных видов топлива.

Средиземноморский очаг объединяет области Европы, Африки и Азии, прилегающие к Средиземному морю. Это родина некоторых сортов овса, льна, мака, белой горчицы, маслины, рожкового дерева, винограда, капусты, моркови, свеклы, лука, чеснока, спаржи, редьки.

Переднеазиатский очаг расположен в Малой Азии, Закавказье (Армения), Иране. Это родина пшеницы однозернянки и двузернянки, твердой пшеницы, ржи, ячменя.

Среднеазиатский (пенджабский) очаг охватывает бассейны рек Сырдарьи, Амударьи и индийское Пятиречье (формирующее реку Инд). Он является родиной мягкой пшеницы, гороха, чечевицы, нута, маша, возможно, конопли, сарептской горчицы, груши, абрикоса, яблони.

Эфиопский очаг расположен на территории Эфиопии и Сомали. Это родина сорго, кунжута, клещевины, кофейного дерева, некоторых форм овса, финиковой пальмы.

Северокитайский очаг располагается в умеренной зоне бассейна реки Хуанхэ. Здесь сформировались культуры проса, гречихи, сои, ряда листопадных плодовых деревьев, таких, как хурма, китайские сорта сливы и вишни.