Краткие сведения о внутреннем строении (морфологии) покрытосеменных растений

Корень, стебель и листья. За небольшими исключениями, все покрытосеменные растения имеют корень, стебель и листья.

Корень (radix) развивается под землей и служит растению для укрепления в почве и всасывания из нее воды и растворенных в ней неорганических веществ, необходимых для его нормального существования. Нормальные корни каждого растения образуют его корневую систему. Различают два основных типа корневой системы: стержневая корневая система (дуб, наперстянка, одуванчик и др.) и мочковатая или пучковатая корневая система (все луковичные, такие, как чеснок, лук и др., а также и большинство злаков, таких, как кукуруза, пшеница и др.). У некоторых растений корни видоизменены: мясистые корни (морковь, свекла, редька и др.), корневые клубни (большая часть болгарских ятрышников), клубневые корни (георгина, таволга, калужница и др.). Во всех видоизмененных таким образом корнях откладываются запасные пищевые вещества.

Стебель (caulis и cauloma), когда он нормальный, развивается над поверхностью земли. По стеблю проводится всосавшаяся из почвы вода с растворенными в ней неорганическими веществами наверх к листьям и возвращается вниз в корни вода с растворенными в ней органическими обработанными веществами; кроме того, на стебле и на его разветвлениях расположены листья и цветки. Помимо нормальных надземных стеблей, у некоторых растений имеются видоизмененные подземные стебли, какими являются, например, корневища (rhizoma - касатик, ландыш майский, чемерица и др.), луковица (bulbus - подснежник, лук, чеснок и др.) и клубень (tuber - картофель, земляная груша и др.). И в видоизмененных стеблях откладываются запасные питательные вещества.

Рис. 1. Листорасположение: а - в прикорневой розетке; б - очередное; в - супротивное; г - мутовчатое

В зависимости от стойкости нормальных надземных стеблей растения делятся на два основных типа: древесные и травянистые. К первому типу причисляют деревья (дуб, черешня, береза и др.), кустарники (шиповник, терн, лещина и др.) и полукустарники (ежевика, черника и брусника, лаванда и др.). При климатических условиях Болгарии зимой у всех древесных растений сохраняются стебли или часть их (самая нижняя). Ко втррому типу относятся многолетние травянистые растения, из подземных многолетних частей которых каждый вегетационный период вырастают надземные стебли, а на них образуются цветки, плоды и семена; зимой, однако, вся надземная часть таких растений погибает (белладонна,, большинство видов горечавки, морозник, зверобой, ландыш майский и др.). Двухлетние травянистые растения, у которых в первый год образуется прикорневая розетка листьев, во время зимы сохраняют свою подземную часть и только на второй год у них развивается стебель с цветками, плодами и семенами, однако зимой второго года они погибают (некоторые виды коровяка, иногда наперстянка шерстистая, иногда пастушья сумка, а из культурных растений - капуста, морковь и др.). У однолетних травянистых растений за один вегетационный период из семени- развивается взрослое растение, которое после образования цветков, плодов и семян, зимой или даже раньше погибает (дурман, очанка, золототысячник; а из культурных растений - кукуруза, пшеница и др.). Некоторые из однолетних растений могут перезимовать, когда семена их прорастают осенью, но это обычно наблюдается мягкой зимой. Стебли растений бывают разветвленными (деревья, кустарники и многие травянистые) и неразветвленными (подснежник, ландыш, пшеница и др.) - Разветвление у разных растений различное.

Листная система (лист - folium) является фотосинтезирующим аппаратом растения, где главным образом образуются органические вещества. Существует очень большое разнообразие, в особенности в отношении внешнего строения (морфологии) листа, а именно: прикрепление листьев и расположение их по стеблю, наличие или отсутствие черешка, влагалища или прилистников, устройство пластинки листа - простая или сложная пластинка, форма пластинки листа у простых листьев, форма края пластинки, жилкование, консистенция листьев и др. Общее представление о некоторых особенностях листьев можно получить, рассмотрев рис. 1 - 3.

Рис. 2. Формы края пластинки листа: а - цельнокрайний; б - извилистый; в - пильчатый; г - двоякопильчатый; д - зубчатый; е - городчатый; ж - неправильнопильчатый; з - выемчатый

Цветок (flos). Цветок обеспечивает половое размножение или воспроизводство растения. Он представляет собой укороченный стебель с ограниченным ростом; на этом стебле видоизмененные листья располагаются в определенном порядке, в котором можно установить известные закономерности. Такие видоизмененные листья называют частями цветка. Существенными частями являются тычинки и пестик, а несущественными- чашечка и венчик или простой околоцветник (перигон), когда нет обособленных чашечки и венчика (тюльпан, ландыш, подснежник и др.). Когда один и тот же цветок имеет и тычинки, и пестик, его называют обоеполым (гермафродитным); когда у цветка только тычинки - это однополый, мужской (тычиночный) цветок, а когда налицо только пестик - это однополый, женский (пестичный) цветок. Когда мужские и женские цветки расположены на одном и том же индивиде, растение однодомное (грецкий орех, лещина, тыква и др.), когда они расположены на двух различных индивидах - двудомное (большинство видов ивы, конопля, крапива двудомная и др.). Части цветка в обоеполых цветках располагаются в пять кругов по цветоложу, а именно, снаружи чашечка, затем, идя внутрь, венчик, тычинки (в два круга) и пестик. При простом околоцветнике лепестки расположены чаще всего в два круга. Каждая тычинка имеет пыльник, в гнездах которого образуется пыльца (цветочная пыльца), и тычиночную нить (не всегда). Пестик состоит из длинной расширенной части - завязи, столбика (иногда отсутствует) и одного рыльца или нескольких рылец. Пестик образуется от срастания одного или большего числа плодолистиков. Если плодолистиков два или больше и каждый из них закроется сам по себе, получается сборный или сложный пестик (малина, лютик, морозник и др.). При срастании двух или большего числа плодолистиков (вместе) может образоваться одногнездная или многогнездная завязь. В завязи образуется одна (черешня, слива, малина, подсолнечник и др.) или больше (томат, белладонна, груша, тыква и др.) семяпочек, которые после оплодотворения и развития в них зародыша превращаются в семена. В зависимости, главным образом, от способа опыления, то есть от способа перенесения пыльцы из пыльников тычинок на рыльце пестика (насекомыми, ветром, водой, птицами и др.) цветки бывают различно устроены - существует поразительное приспособление к переносчикам пыльцы. В отношении симметрии цветки бывают полисимметричными или аюиноморфными (черешня, подснежник, дурман и др.), моносимметричными или зигоморфными (фиалка, бобовые, наперстянка и др.) и ассимметричными или неправильными (валериана, хна и др.). Махровые цветки, которые почти всегда бывают бесплодными, получаются путем превращения тычинок в лепестки. Схематическое строение цветка приведено на рис. 4 и 5.

Рис. 3. Формы пластинки листа: 1 - чешучайтые; 2 - игольчатые; 3 - линейный; 4 - ланцетный; 5 - лопатовидный; 6 - почковидный; 7 - овальный; 8 - ромбовидный; 9 - 10 - копьевидные; 11 - стреловидный; 12 - яйцевидный; 13 - эллиптический; 14 - сердцевидный; 15 - трехлопастный; 16 - пальчатолопастный; 17 - тройчатосложный; 18 - пальчатосложный; 19 - перисторассеченный; 20 - лировидный; 21 - непарноперистый; 22 - перистый с верхушечным листком, видоизмененным в усики.

Соцветия (inflorescentiae). Очень редко цветки располагаются по одному на стебле (подснежник, мак, тюльпан, пион и др.). Когда несколько или много цветков, между которыми нет нормальных листьев, а только прилистники, расположены в непосредственной близости друг от друга, они образуют соцветие. Соцветия покрытосеменных растений очень разнообразны, причем нередко они бывают сложными и комбинированными. Их можно разделить на две основные группы: 1) рацемозные (кисти, бокоцветные), с моноподиальным разветвлением; 2) цимозные (верхоцветные), с симподиальным или ложным, вильчатым разветвлением. Более распространенные виды соцветий обеих групп приведены на рис. 6.

Рис. 4. Схема полного цветка (отдельные части его нарочно отдельны друг от друга): а - чашечка; б - венчик; в - тычинки; г - пэстик

Семя (semen) и плод (fructus). Материальной предпосылкой оплодотворения является опыление, о котором уже упоминалось выше, а оплодотворение состоит в том, что обе оплодотворяющие клетки (спермин), образующиеся при прорастании пылинки на рыльце (проходя через пыльцевую трубочку), проникают в зародышевый мешок (эмбриосак) семяпочки и сливаются - одна с яйцеклеткой, а другая с вторичным ядром. После многократного деления оплодотворенной клетки образуется зародыш, а из оплодотворенного вторичного ядра образуется вторичная питательная ткань (эндосперм). Схематически различные виды плодов представлены на рис. 7. После окончательного развития и оформления зародыша семяпочка разрастается и превращается в семя с собственной оболочкой (testa), а завязь, в которой скрыта семяпочка (или семяпочки), так же разрастается, увеличивается и превращается в плод, у которого тоже есть своя оболочка (pericarpium). Строение и размеры семян очень разнообразные (орхидеи, ива, мак, тыква, каштан конский, кокосовая пальма и др.). По своему строению и размерам плоды еще более разнообразны, вследствие чего созданы различные классификации плодов. Одной из наиболее естественных и приемлемых является классификация, созданная на основании консистенции плодов и строения оболочки плода, получающейся при разрастании плодолистика или плодолистиков (когда завязь образована от сращения вместе двух или нескольких плодолистиков). Существует два основных типа плодов: сухие, у которых весь околоплодник деревянистый, кожистый или пленчатый, и сочные или мясистые, у которых весь околоплодник или часть его (пласт или пласты) сочные или мясистые.

Рис. 5. Положение завязки: а - верхняя; б - полунижняя; в - нижняя

Сухие плоды. 1. Сухие невскрывающиеся (и нераспадающиеся). Почти все имеют по одному семени: а) орех (пих) и орешек (nucula) - орешник - лещина, липа, конопля, горец птичий и др.; б) желудь (glans - но только для плода дуба) - у дуба, бука и др.; в) зерновка (caryopsis) - у злаковых растений; г) плодосемянка (achena или achenium) - у подсолнечника и всех растений семейства сложноцветных; д) однокрылатка - у березы, ясеня, береста и др.; 2. Сухие вскрывающиеся (все многосемянные): а) пузырчатка (folliculus _ вскрывается по одному шву) - живокость, барвинок (Vinca) и др.; б) боб (legumen) - у большинства бобовых; в) стручок и стручочек (siliqua и silicula) - у крестоцветных (горчица, капуста, пастушья сумка и др.); г) коробочка (capsula) (вскрывается самыми различными способами или семена выпадают через дырочки) - у тюльпана, фиалки, дурмана, наперстянки, табака, мака и др. 3. Сухие вскрывающиеся. У них весь плод распадается на 2, 3, 4 и более частей (плодиков), в каждом из них имеется по одному семени - у большинства зонтичных, подмаренника цепкого, клещевины, губоцветных, бурачниковых, алтея, просвирника и др.

Рис. 6. Соцветия: 1 - колос; 2 - початок; 3 - кисть; 4 - щиток; 5 - метелка; 6 - зонтик; 7 - сложный зонтик; 8 - головка; 9 - корзинка; 10 - цимозное двулуевое (дихазий); 11 - цимозное однолучевое (завиток); 12 - цимозное однолучевое веерообразное

Сочные или мясистые плоды. 1. Ягода (Ьасса). Весь околоплодник сочный и охватывает семена, только самая наружная часть его кожистая - у томата, винограда, белладонны и др. Сюда относят также и плоды, отличающиеся тем, что наружная часть околоплодника (кожура) более или менее плотная - у лимона, тыквы, арбуза и др. 2. Костичковый плод или костянка (drupa) - чаще всего бывает односемянным. Околоплодник состой от трех слоев: наружный - тонкий, кожистый, средний - сочный (мясистый) и внутренний - твердый, деревянистый - у черешни, сливы, маслины, барбариса и др. (См. рис. 7).

Существуют сборные или сложные плоды, образованные из многих мелких плодиков, которые каждый сам по себе могут быть сухими или сочными - лютик, пион, малина, ежевика и др. Ложные плоды имеются у шиповника, клубники и др., сочная часть этих плодов образована из разросшегося цветоложа. Ошибочно названы плодом некоторые соплодия, как, например, соплодия шелковицы, инжира, ананаса и др.