page - 0001
page - 0002
page - 0003
page - 0004
page - 0005
page - 0006
page - 0007
page - 0008
page - 0009
page - 0010
page - 0011
page - 0012
page - 0013
page - 0014
page - 0015
page - 0016
page - 0017
page - 0018
page - 0019
page - 0020
page - 0021
page - 0022
page - 0023
page - 0024
page - 0025
page - 0026
page - 0027
page - 0028
page - 0029
page - 0030
page - 0031
page - 0032
page - 0033
page - 0034
page - 0035
page - 0036
page - 0037
page - 0038
page - 0039
page - 0040
page - 0041
page - 0042
page - 0043
page - 0044
page - 0045
page - 0046
page - 0047
page - 0048
page - 0049
page - 0050
page - 0051
page - 0052
page - 0053
page - 0054
page - 0055
page - 0056
page - 0057
page - 0058
page - 0059
page - 0060
page - 0061
page - 0062
page - 0063
page - 0064
page - 0065
page - 0066
page - 0067
page - 0068
page - 0069
page - 0070
page - 0071
page - 0072
page - 0073
page - 0074
page - 0075
page - 0076
page - 0077
page - 0078
page - 0079
page - 0080
page - 0081
page - 0082
page - 0083
page - 0084
page - 0085
page - 0086
page - 0087
page - 0088
page - 0089
page - 0090
page - 0091
page - 0092
page - 0093
page - 0094
page - 0095
page - 0096
page - 0097
page - 0098
page - 0099
page - 0100
page - 0101
page - 0102
page - 0103
page - 0104
page - 0105
page - 0106
page - 0107
page - 0108
page - 0109
page - 0110
page - 0111
page - 0112
page - 0113
page - 0114
page - 0115
page - 0116
page - 0117
page - 0118
page - 0119
page - 0120
page - 0121
page - 0122
page - 0123
page - 0124
page - 0125
page - 0126
page - 0127
page - 0128
page - 0129
page - 0130
page - 0131
page - 0132
page - 0133
page - 0134
page - 0135
page - 0136
page - 0137
page - 0138
page - 0139
page - 0140
page - 0141
page - 0142
page - 0143
page - 0144
page - 0145
page - 0146
page - 0147
page - 0148
page - 0149
page - 0150
page - 0151
page - 0152
page - 0153
page - 0154
page - 0155
page - 0156
page - 0157
page - 0158
page - 0159
page - 0160
page - 0161
page - 0162
page - 0163
page - 0164
page - 0165
page - 0166
page - 0167
page - 0168
page - 0169
page - 0170
page - 0171
page - 0172
page - 0173
page - 0174
page - 0175
page - 0176
page - 0177
page - 0178
page - 0179
page - 0180
page - 0181
page - 0182
page - 0183
page - 0184
page - 0185
page - 0186
page - 0187
page - 0188
page - 0189
page - 0190
page - 0191
page - 0192
page - 0193
page - 0194
page - 0195
page - 0196
page - 0197
page - 0198
page - 0199
page - 0200
page - 0201
page - 0202
page - 0203
page - 0204
page - 0205
page - 0206
page - 0207
page - 0208
page - 0209
page - 0210
page - 0211
page - 0212
page - 0213
page - 0214
page - 0215
page - 0216
page - 0217
page - 0218
page - 0219
page - 0220
page - 0221
page - 0222
page - 0223
page - 0224
page - 0225
page - 0226
page - 0227
page - 0228
page - 0229
page - 0230
page - 0231
page - 0232
page - 0233
page - 0234
page - 0235
page - 0236
page - 0237
page - 0238
page - 0239
page - 0240
Текст
                    Вентоно-Граф
6 класс
Ы.К 28 Гн. 72
1141
Учебник нключсн в федеральный перечень
Пономаре на И.Н., Корнилова О.А., Кучменко В.С.
НИ Ьнология: 6 класс: Учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / Подред. проф. И.Н. Пономаревой. 5-е изд., перераб. — М.: Вентана-Граф. 2008. — 240 с.: ил.
ISBN 978-5-3604)0791-3
Пред» гиклснный курс биологии посвящен изучению растений, бактерий, । рибон, лишайников. В нем развивается концепция, заложенная и учебнике для 5 класса «Природоведение» (авт. ТС. Сухова, В.И . ( Строганов). В основе концепции — системно-структурный подход к обучению биологии: формирование биологических и экологических понятий через установление общих признаков жизни.
В данном учебнике реализована авторская программа, рассчитанная на изучении биологии 1 ч в неделю (35 ч в год) и 2 ч в неделю (70 ч п юд).
Соопм-п гнует федеральному компоненту государственных обра-.1опатс.,и>ных стандартов основного общего образования (211(11 с).
ББК 2«.5я72
ч<-6»<м- и .иНтиг
Нпномаргпа Ирика Николаевна
Корни гопа ()лы а Хнатилм-нна
Кучменко На к рин Семеновна
БИОЛОГИЯ
Учебник rut у.них! и б класса общеобразовательных учреждений
|’< i n. top II Ю Никоими. Внешнее оформление С.М. Кочстконои
\iдожинки ЛИ А и-ксаидрова, И.М. Наумом, Л.В. Юдин. Е.В. Ilmmuui
Хгдожс, ।пенный редактор ИВ. Разина
Компьютерная нерстка Н.П. Ье.чяемй. Технический редактор Л.В. КанонаИнга
Кор|ичиоры II ( Дмитрием. Е.В. Плеханова
11од|||ц ано и печать 20.02.08. Формат 70x90/16. Гарнитура NcwBaskcnillcC
11> ч.1 и. 1и|и стили. Бумага офсетная № 1. Псч. л. 15.0. Тираж 35 <М><> эка. Зака i А» 102
< И И 1 I11дате некий центр «Вентана-Граф». 127122. Москва, ул. Гимиря ичи кая. д. I сори 3 |< । фаю : (195) 611-15-74. 611-21-56. E-mail: infofttvgf.ru. http: w-ww.vgi.ru
| inti чагаио я ОАО -ПИК .Офсет"-. 660075, г. Красноярск, ул. Республики. 51
1< । : (3912) 23-57-81. E-ttiail: pdoftt pic-ofset.ru
•
© И.Н. Пономарева. О.А. Корнилова,
В.С. KysiMCHKo, 1999
© Издательский центр «Вентана-фаф~. 1999
© И.Н. Пономарева. О.А. Корнилова,
В.С. Кучменко, переработка, 2008
ISBN 978-5-360-00791-3	© Издательский центр -Вентана-Граф . 1|< рср.|6огка. 2008
Как работать с учебником
Темы, изучаемые на уроках, отражены в содержании, где даны названия глав и параграфов.
Основные понятия, которые нужно знать, выделены в тесте полужирным курсивом. Их перечень приведен в конце каждой главы и отмечен знаком . Важные понятия, на которые нужно обратить внимание, и названия растений даны светлым курсивом.
Часть текста представлена шрифтом, отличным от основного, и отмечена знаком Этот материал предназначен для тех, кто хочет больше узнать о жизни растений. Каждый параграф завершают вопросы для самоконтроля. Для закрепления теоретического материала проводятся лабораторные работы.
Параграфы, обозначенные красным цветом И. обязательны при изучении биологии в 6 классе 1 ч в неделю. Зеленым цветом И отмечены параграфы, дополняющие одночасовой курс и обязательные при изучения биологии 2 ч в неделю.
В конце каждой главы, а также по завершении смысловых блоков информации внутри глав (например, посвященных изучению корня, стебля, листа и др.) помещены задания и вопросы для проверки полученных знаний. Они помогут вам лучше усвоить изученный материал. Лабораторные работы, вопросы, задания и основные понятия, отмеченные знаком (*). адресованы тем, кто изучает биологию 2 ч в неделю.
Учебник завершают задания на лето, выполнение которых будет способствовать углублению и расширению ваших знаний о живой природе.
Помещенный в конце учебника словарь важнейших биологических терминов поможет вспомнить их значение.
3
Введение
Наука о растениях — ботаника
Царства живой природы. Каждый человек соприкасается с живой природой — органическим миром. Это различные растения, животные, грибы. бактерии. Да и сами люди — представители органического мира.
(Особенности живой природы и ее разнообразие изучает наука биология (от греч. биос — «жизнь», логос — «учение»).
'Гермин «биология» стал использоваться во всем мире как название науки о живой природе после того, как он появился в 1802 г. в трудах французского ученого Жана Батиста Ламарка.
Первые живые организмы появились на Земле очень давно, более 3,5 млрд лет назад. Они имели простое строение и представляли собой одиночные маленькие клетки. Позднее возникли более сложные одноклеточные, а затем и многоклеточные организмы. С тех пор их потомки достигли огромного разнообразия. Среди них есть и крупные, и микро-• конически малые организмы: всевозможные животные, растения, грибы, бактерии и вирусы. Все живые существа очень различаются по своим свойствам. Вот почему всех их делят на большие группы, которые ученые называют царствами.
(Царство — очень большая группа организмов, обладающих сходными признаками строения, питания и жизни в природе. Современная наука выделяет несколько царств живых организмов: Животные, Растения, Грибы, Бактерии, Вирусы и др.
В данном курсе вы будете изучать царства: Растения, Бактерии, Грибы.
4
Чтобы сохранить живую природу во всем ее многообразии, нужно знать, как устроены разные организмы и как они взаимосвязаны в природе, в каких условиях живут и развиваются представители всех царств, как распространены они по земной поверхности, какую роль играют в природе, в чем их ценность для людей и по каким признакам они различаются между собой. Для этого надо изучать биологию.
Царство растений. Знакомство с наукой биологией в школе начинает-
ся с изучения царства растений.
Всюду можно видеть разнообразие растений. Они встречаются по всему земному шару: на суше, в воде, лесах, болотах, на лугах, в степях, садах, парках. У растений много общих признаков: почти все они ведут неподвижный образ жизни, имеют хлорофилл и способны на свету образовывать органические вещества. Именно поэтому они принадлежат к одном}' царству живой природы — царству растений.
I Наука, изучающая царство растений, называется ботаникой (от греч. ботане — «трава», «растение»).
x'V’jW Ботаника занимает особое положение в истории развития знаний о природе. С древнейших вре-мен люди многое знали о свойствах растений (рис. 1), использовали их для еды, получения текстильных тканей, постройки и обогрева жилищ, изготовления оружия, орудий труда, музыкальных инструментов, красителей, ядов, лекарств и многого другого (рис. 2).
Люди каменного века не только собирали растения, но и выращивали некоторые из них около своих обиталищ. В бронзовом веке, примерно 10-12 тыс. лет назад когда зародилось земледелие, появились и первые культурные растения (рис. 3).
Культурными растениями называют растения, выращиваемые человеком для удовлетворения своих потребностей. Они очень разнообразны, их многочисленные сорта созданы человеком, но все они происходят от дикорастущих растений (рис. 4).
Рис. I. Тлалок — бог дождя у древних ацтеков — с побегом кукурузы в левой руке
Рис. 2. Ландшафт Древнего Египта. На переднем плане —лотос и папирус, на заднем — пшеница на полях
5
Рис. 3. Культурные растения: 1 — огурец; 2 — морковь; 3 — пшеница; 4 — фиалка
Трех цветная; 5— земляника садовая; 6 — овес; 7 — ананас
Рис. 4. Дикорастущие растения: 1 — одуванчик; 2 - боярышник; 3 сурепка; 7 земляника; 5— клевер; 6 — медуница; 7 — кислица
6
Дикорастущие растения — это растения, которые растут, развиваются и расселяются без помощи человека.
Изучение растений. Начало изучению растений заложил в 111 в. до и. э. древнегреческий ученый Теофраст. Свои наблюдения он объединил с практическими знаниями об использовании растений, накопленными земледельцами и лекарями, с суждениями ученых о растительном мире и создал первую систему ботанических понятий. Поэтому в истории науки Теофраста называют отцом ботаники (рис. 5). Его настоящее имя — Тиртамос (Тиргам), а имя Теофраст, т. е. «божественный оратор», дал ему его учитель Аристотель за выдающийся дар красноречия.
История ботаники показывает, как наука зародилась из обобщения практических знаний
Рис. 5. Теофраст (ок. 372-287 гг. до н. э.) — один из первых ботаников древности; жил в Афинах
человека по возделыва-
нию растений и использованию их для различных целей, а также из наблюдений ученых задикорастущими растеними.
В настоящее время ботаники изучают законы жизни растений, их
внешнее и внутреннее строение, процессы размножения и жизнедеятельности, распространение по земной поверхности, условия выращивания, взаимосвязи с другими живыми организмами и с окружающей средой.
Теперь о растениях говорят как об основе жизни всего органического мира. В самом деле, живые растения и их отжившие и опавшие части — листья, плоды, ветви, стволы — дают пищу не только человеку, но и животным, грибам и бактериям. Именно растения создают условия для существования всего живого на Земле.
Понимая огромное значение растений, мы должны очень бережно относиться к ним, чтобы сохранить на Земле все их многообразие и богатство. Для этого каждому человеку необходимо хорошо знать ботаник}'.
1.	Почему' наука о растениях называется ботаникой?
2.	Почему одни растения называются культурными, а другие дикорастущими?
3.	Можно ли около школы увидеть дикорастущее растение?
4.	Почему в школе надо изучать науку о растениях?
7
Глава 1
Общее знакомство с растениями
§ 1
Мир растений
Многообразие растительного мира. Мир растений разнообразен и велик, поэтому трудно перечислить даже те из них, с которыми человек соприкасается в своей жизни.
Растения постоянно находятся с нами. Их можно видеть на подоконниках в школе, в кабинете биологии, во дворе у дома, на газонах, в огоро
де. в лесу, в поле и даже в реке, озере и море.
Одни растения живут очень долго, много лет, и поэтому их называют многолетними. Другие живут лишь несколько месяцев, не более одного года. Это однолетние растения.
В природе встречаются растения, у которых в первый год формируются только облиственные побеги и корни, а на второй год образуются цвето-
Рис. 6. Агавы (слева — цветущая)
носные побеги и плоды. Это морковь, капуста, репа и др. Такие растения живут не один год, а два. поэтому их называю т двулетними.
(X & жарких сухих районах Земли произраста-ет агава (рис. 6). Например, у агавы мекси-канской из толстых мясистых листьев образуется розетка. В таком виде растение живет 6-15 лет1, накапливая питательные вещество. Затем в центре розетки из почки вырастает могучий стебель, достигающий высоты 3-5 м, с огромным количеством цветков и плодов. Вскоре всё растение полностью отмирает. Агава — многолетнее растение, но плодоносит лишь один раз в своей жизни Древовидный
8
бамбук — высокорослое (до 35 м высотой) многолетнее растение и тоже цветет один раз в жизни, после чего отмирает. Но есть растения, которые живут очень много лет и все эти годы плодоносят: дуб, ель, сосна, яблоня.
Общий внешний облик растений называют жизненной формой.
Жизненная форма тополя, ели, яблони — дерево; смородины, сирени, шиповника — кустарник; черника и брусника представляют собой кустарнички; пырей, клевер, лебеда, тюльпан, подсолнечник — травы.
ДеРевья ~ многолетние растения. Например, ель в наших лесах обычно дос-тигает 30-40 м в высоту и живет 300-500 лет. Но есть деревья-гиганты. Так, секвойя вечнозеленая достигает 1 10-1 12 м в высоту и живет свыше 3000 лет. Толщина ее ствола такая огромная (6-8 м в диаметре), что обхватить его могут только 20 человек, взявшись за руки. Растет она в горох Калифорнии — в США. В Австралии многие эвкалипты вырастают до 1 20 м. Самое высокое дерево (до 150 м высотой и 6 м в диаметре) на земном шаре — эвкалипт царственный. Он обитает в горных районах юго-восточной части Австралии и в Тасмании. Самое долгоживущее растение — сосна остистая, обитающая в юго-западных штатах США. Как полагают ученые, возраст некоторых ныне живущих деревьев — 4900-6000 лет. Каждое такое дерево, как и леса, образованные секвоей или эвкалиптами, — уникальное явление природы, потому они охраняются как всеобщее достояние. Среди наших деревьев долго могут жить дуб (до 1500 лет), платан (до 2000 лет). Кустарники в отличие от деревьев имеют много стволов (их называют стволиками), отходящих от одного общего основания, которое находится под землей или у самой ее поверхности. Каждый стволик живет всего около 10 лет, но на смену ему вырастают новые, поэтому кустарник живет долго. Например, у малины стволики живут лишь 2 года, а само растение может жить более 50 лет. У шиповника стволики живут 5-6 лет, а само растение — более 100 лет. По этой причине многие кустарники нередко живут дольше, чем некоторые деревья.
Кустарнички — низкорослые многолетние растения с одревесневшими стволиками, высота которых обычно не превышает 40 см.
Травы имеют травянистые зеленые побеги, ежегодно отмирающие. Но у двулетних и многолетних трав на следующий год, весной, из зимующих почек отрастают новые зеленые побеги.
Рис. 7. Декоративные растения: 1 — клематис; 2 — лаватера; 3 — роза
9
Рис. 8. Лекарственные растения: / подорожник; 2 — алтей;
7 ландыш; 4 — термопсис;
5 — валериана
Значение растений. Многие растения, обладающие яркими цветками или листьями, привлекательным внешним видом (рис. 7). выращи
вают в садах, оранжереях и дома. Их называют декоративными. Некоторые из них еще недавно были
ди корастущи ми.
Например, василек полевой, колокольчик, купену недавно стали выращивать любители-цветоводы,
тогда как пионы, розы, хризантемы, ирисы, лилии вошли в культуру более тысячи лет назад Человек вывел тысячи сортов этих растений. Преобладающее большинство комнатных растений — представители дикорастущих из разных регионов Земли. Отечественный ученый — ботаник и педагог Николай Михайлович Верзилин написал много интересных книг о растениях, живущих рядом с нами. Среди них наиболее известны «Путешествие с домашними растениями» и «По следам Робинзона»,
Есть растения, которые обладают лечебным действием. Их ис
пользуют в медицине и в ветеринарии (для лечения животных). Та
кие растения называют лекарственными (рис. 8).
Лучшим средством лечения поврежденной кожи может служить промытый лист подорожника
большого. Листья алтея и термопсиса ис-
пользуют для приготовления лекарства от кашля. Корни валерианы и ландыша применяют в лечении заболеваний сердца.
Многие из них, например календулу и валериану, специально выращивают на полях, т. е. они стали культурными растениями.
10
Дикорастущие и культурные растения — богатый источник различных продуктов питания и витаминов для человека, а также кормов для животных. Во всем мире растения используют как строительный материал, природное сырье для химических и других предприятий. Причем культурные растения человек выращивает и охраняет, а дикорастущие возобновляются сами.
Люди активно используют дикорастущие растения для своих потребностей, но недостаточно их охраняют. В результате многие дикорастущие сухопутные и морские растения находятся на грани уничтожения.
Значительно сократилась в природе численность раннецветущих красивых «подснежников», таких как цикламен, галантус, тюльпан, печеночница, адонис, пион, сон-трава. Активно вырубаются деревья, исчезают леса. Из-за распашки целинных земель исчезают степные растения. Поэтому охрана дикорастущих растений стала одной из важнейших задач нашего времени.
Все растения — богатство Земли.
Растительный мир чрезвычайно разнообразен. Среди растений есть культурные и дикорастущие, лекарственные и декоративные. Растения образуют различные жизненные формы (деревья, кустарники, кустарнички, травы), которые отличаются друг от друга внешним обликом. Все вместе они представляют многообразие растительного мира.
I.	Назовите известные вам лекарственные растения.
2.	Как отличить березу от тополя, а шиповник от подорожника?
3.	Почему надо беречь и охранять дикорастущие растения?
4.	Удалось ли вам посадить и вырастить какое-либо растение?
§ 2
Разнообразие растений. Особенности внешнего строения растений
Мир растений огромен и удивителен. Знакомство с ним не ограничивается только изучением жизненных форм или культурных и дикорастущих растений. Важно знать, как различаются растения по строению, размножению, какова их роль в жизни нашей планеты. Рассмотрим разнообразие растений по строению их тела.
11
Рис. 9. Морские недоросли:
I ламинария японская;
2 - унлария нсристоналрезная;
Ч филофора жилковатая
Рис. 10. Вегетативное тело растения
Среди растений есть такие, тело которых не имеет отдельных органов (от греч. органон— «орудие», «инструмент»), К ним принадлежат, например, водоросли (рис. 9).
Растения, тело которых образовано разными органами (прежде всего стеблями с листьями), называют высшими растениями или листостебельными. К ним относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны, семенные растения.
I Орган — это часть организма растения, выполняющая в нем определенную функцию и имеющая особое строение.
Органы растений. У растений обычно различают органы, выполняющие функции питания и функции размножения.
Органы растения, выполняющие функции питания, роста и обмена веществ с окружающей средой, называют вегетативными (от лат. вегетабилис — «растительный»). Все вместе они образуют вегетативное тело растения.
Высшие растения имеют два важных органа — корень и побег, с помощью которых растение осваивает две разные среды — почвенную и воздушную (рис. 10), извлекая из них необходимые для жизни вещества.
(Корень и побег — главные вегетативные органы растения.
Общее строение растения можно выразить схемой (см. ниже).
		
Органы	•	L/геоель
растения		Корень	ПгК I !>М —Почки
11обег — это орган, состоящий из стебля, листьев и почек. Вот почему побег можно рассматривать как особую систему, состоящую из от-
12
дельных, но взаимосвязанных частей. Хотя стебель, листья и почки — это части побега, их часто тоже называют органами растения.
С помощью вегетативных органов растения могут осуществлять вегетативное размножение.
Некоторые растения имеют на побегах специальные образования, в которых развиваются особые мелкие клетки — споры, с помощью которых растения (например, папоротники) размножаются и расселяются по земной поверхности.
Кроме вегетативных органов растения имеют специальные органы, служащие для полового размножения. Их называют генеративными органами (<уг лаг. генераре — «рожать», «производить»). К генеративным органам относят цветок, образующийся из него плод и заключенные в нем семена.
В генеративных органах развиваются особые половые клетки (мужские и женские), или гаметы. Мужские гаметы формируются в пыльце, развивающейся в тычинках цветка, а женские гаметы — в завязи пестика цветка. После опыления и оплодотворения на месте цветка образуется плод с семенами.
Семенные и споровые растения. Растения, образующие семена, называются семенными. Семенные растения, образующие цветки, называются цветковыми (рис. 11).
Рис. 11. Цветковые растения: 1 — яблоня: 2 — астра гибридная; 3 — эшшольция (калифорнийский мак); 1 — нивяник обыкновенный
13
Среди семенных растений широко распространены хвойные растения. Хвойными их называют потому, что в отличие от других растений их листья (хвоинки) имеют форму иглы.
Эти растения, образуют семена, но совсем не имеют цветков (рис. 12). К ним относятся. например, сосна, ель, лиственница, кипарис. У них семена развиваются не в плодах, а в шишках, и семена лежат на че-шуях шишек открыто, голо. Такие растения называют голосеменными.
Рис. 12. Ель европейская	Хвойныв ~ очень древние ростения. Они
I. появились на сотни миллионов лет раньше цветковых растений, имеют большое водоохранное и ландшафтное значение, а также служат источником древесины Из семян многих хвойных добывают масло Большинство из них — высокие деревья, редко кустарники. Например, некоторые ели вырастают до 90 м в высоту и живут до 500 лет. Из хвойных наиболее многочисленны представители рода сосна. Их высота может достигать 40 м. Как и ели, сосны живут до 500 лет. Один вид — сосна остистая — относится к наиболее долгоживущим деревьям. Полагают, что возраст некоторых из ныне живущих экземпляров 4900 лет.
К хвойным относится кедр ливанский (рис. 13), произрастающий в Ливане, Израиле, Сирии, Турции, Северной Африке. Живет более 1000 лет. К настоящему времени кедр почти полностью уничтожен людьми и сохранился главным образом в культурных посадках как декоративное растение и в ботанических садах. Он занесен в Красную книгу МСОП (Международного союза охраны природы и природных ресурсов).
Многообразие растений нашей планеты велико. Имеются представи-1сли, которые размножаются не семенами, а с помощью спор.
Споры (от греч. спора — «сеяние», «посев») — очень мелкие особые клетки, едва различимые невооруженным глазом, шарообразные или овальные. Они очень легкие, суховатые, разносятся потоками воздуха и воды на значительные расстояния. Попав в благоприятные условия, споры прорастают и образуют новые растения, на которых развиваются гаметы.
Спорами размножаются и расселяются мхи, папоротники, хвощи и плауны (рис. 14).
Растения, размножающиеся спорами, называют споровыми.
14
Рис. 13. Кедр ливанский
Рис. 14. Папоротник — высшее споровое растение. В круге — осыпающиеся споры (с) 
Семенные и споровые растения — это представители царства растений. Все они — зеленые растения, так как в их клетках содержится хлорофилл. Благодаря хлорофиллу растения способны на свету синтезировать органические вещества и выделять кислород. Этой способностью определяется огромное значение растений для жизни на нашей планете.
Лабораторная работа № 1
Тема. Знакомство с внешним строением цветкового и спорового растения. Цель: ознакомиться с внешним строением цветкового и спорового растения.
Оборудование и материалы
1. Лупа ручная, микроскоп, препаровальная игла, предметное стекло, белый лист бумаги. 2. Растения пастушья сумка и папоротник, семена любого растения (например, редиса).
Ход работы
Задание 1. Знакомство с цветковым растением
1.	Рассмотрите цветковое растение.
2.	Найдите у него корень и побег, определите их размеры и зарисуйте их форму.
3.	Определите, где находятся цветки и плоды.
4.	Рассмотрите цветок, отметьте его окраску и размеры.
15
5.	Рассмотрите плоды, определите их количество.
6.	Сделайте выводы.
Задание 2. Знакомство со споровым растением
1.	Рассмотрите растение и лист папоротника.
2.	Найдите на нижней поверхности листа коричневые бугорки.
3.	Потрясите слегка лист папоротника над листом бумаги. Споры вы-< ыпятся.
4.	Рассмотрите споры под лупой и под микроскопом. Зарисуйте их.
5.	Сравните размеры спор и семян.
6.	Сделайте вывод.
Мир растений разнообразен. Растения различаются по происхождению (дикорастущие и культурные), по длительности жизни (однолетние и многолетние), по внешнему облик}' (жизненные формы), по особенностям органов размножения (семенные и споровые), по сложности строения тела (высшие и низшие) и по размерам тела. Бльшинство из них имеет зеленый цвет. Благодаря наличию хлорофилла все они способны на свету образовывать органические вещества и выделять кислород. Все растения — организмы.
1.	Назовите вегетативные органы яблони и ели.
2.	Приведите примеры знакомых вам высших растений.
3.	Какие споровые растения вы встречали в природе?
$3
Растение — живой организм
Растение — живая система. Все произрастающие на Земле растения — живые организмы. Как организмы они способны питаться, дышать, осуществлять обмен веществ, удалять ненужные вещества, размножаться, расти, развиваться, взаимодействовать с окружающей средой и реагировать на изменения среды. .
Эти процессы в организме осуществляются благодаря функционированию (от лат. функция — «работа») соответствующих органов. Группа органон образует систему. в которой все органы, выполняющие свои функции, взаимосвязаны между собой и работают согласованно, дополняя друг друга. Взаимосвязанная работа органов системы обеспечивает
16
жизнь растения как единого организма, как особой живой системы — биосистемы (от греч. биос — «жизнь»).
Нарушение работы одного из органов организма может привести к нарушению деятельности остальных его органов. Если корни не будут обеспечивать поглощение из почвы воды с растворенными в ней минеральными веществами, то все растение завянет. Если зеленые листья побега не смогут образовывать достаточного количества питательных веществ, то растение не зацветет, не образует плодов и семян. У организма отделить работу одного органа от другого невозможно, так как все они тесно связаны между собой.
Процессы жизнедеятельности растения. Процессы, протекающие в организме и обеспечивающие ему возможность существования, называются жизнедеятельностью. Жизнедеятельность организма обеспечивается работой и взаимодействием систем его органов.
В процессе питания организм поглощает из внешней среды необходимые ему вещества, усваивает их, благодаря чему живет и увеличивается в размерах. Растения в процессе питания поглощают из почвы воду и растворенные минеральные вещества, а из воздуха — углекислый газ, из которых с помощью энергии света образуют органические вещества и используют их для построения своего тела, роста и развития.
В процессе дыхания растительный организм осуществляет газообмен: потребляет кислород. При этом выделяется углекислый газ и пары воды.
Каждому' организму свойствен обмен веществ. При этом превращения веществ (поступивших в процессе питания и дыхания), протекаю-щие в организме, обеспечивают его жизнедеятельность и постоянную связь с окружающей средой. Образовавшиеся в этом процессе ненужные вещества удаляются в окружающую среду, т. е. выделяются.
Оказавшись в благоприятных условиях и достигнув определенного возраста, растения начинают размножаться, т. е. увеличивать количество особей. Размножение присуще всем живым организмам, но оно реализуется только в благоприятных для жизни условиях.
Растение в течение всей жизни увеличивается в размерах, т. е. растет, и приобретает новые свойства — развивается.
У разных растений развитие протекает с различной скоростью. У однолетни-l,! .	ков оно совершается достаточно быстро. Например, посеянные в апреле ас-
тры зацветают в августе, через 90 дней после посева. Тюльпаны, нарциссы (рис. 15), крокусы, дикорастущие луки, лилии при выращивании из семян разовьют
17
Рис. 15. Цветущие растения: 1 — нарциссы; 2 — кандык сибирский; 3 — пролески;
4 - тюльпаны
цветоносные побеги не менее чем через 5-6 лет. Еще более длительный срок (10-30 лет) для этого требуется древесным и кустарниковым растениям.
Рост и развитие растения, так же как питание, дыхание, обмен веществ, размножение, зависят от условий окружающей среды. При неблагоприятных условиях растение развивается медленно и плохо растет, а при благоприятных развивается и растет быстро. Это свидетельствует о том, что растение, как все организмы, реагирует на изменения условий окружающей среды и его жизнедеятельность зависит от них.
Организм — живая система (биосистема). Жизнь растительного организма зависит от слаженной работы его органов и от условий, в которых обитает растение. Основные процессы жизнедеятельности растения как живого организма: питание, дыхание, выделение, размножение. обмен веществ, рост и развитие.
1.	Почему мы считаем растение живым организмом?
2.	Приведите пример зависимости жизнедеятельности растения от изменения условий окружающей среды.
1В
3.	Какие вещества потребляет растение в процессе питания?
4.	От каких условий зависит более быстрый рост растения?
§4
Условия жизни растений
Среды жизни растений. На Земле различают четыре среды жизни организмов: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную (см. рис. 19 на с. 23). Все эти среды наполнены живыми организмами: в водной среде обитают водоросли (ламинария, фукус) и водные растения (кувшинка, элодея); в наземно-воздушной среде живут все сухопутные растения — деревья, кустарники и травы; в почвенной — находятся прорастающие семена, размещаются корни наземных растений; организм как среду обитания населяют паразитические растения (повилика, заразиха, омела).
В течение своей жизни растения постоянно взаимодействуют с окружающей средой. Они способны жить только там, где находят благоприятные условия для жизни: для питания и размножения, роста и развития. Если нужных растениям условий нет. то они в этой среде жить не могут. Поэтому человек должен бережно относиться как к растениям, так и к окружающей их среде.
Действие факторов среды на растения. Условия окружающей среды, от которых зависит жизнь организма, называют факторами среды.
Для жизни растений, как и всех других организмов, необходима вода. Ее всасывают корни. Вместе с водой в растение поступают растворенные в ней минеральные вещества, используемые растением для питания, испарения и построения своего тела. В зимнее время для растений наших широт нужен снег. Он укрывает почву, корни и мелкие растения, защищая их от сильных морозов.
Незаменимым для растения фактором среды является свет. Только с использованием света зеленые растения способны образовывать органические вещества. Вот почему от света зависит жизнь любого зеленого растения.
Важное условие жизни растений — температура. Растение реагирует на температуру воздуха, воды и почвы. Большинство растений не переносят очень низкие температуры. Поэтому температурный фактор обусловливает распределение растений по Земле: теплолюбивые произрастают в районах с жарким климатом, холодостойкие — в умеренно холодных зонах. Теплолюбивые растения ведут активную жизнь только при темпера
19
туре не выше 50 °C, а холодостойкие — при температуре не ниже 0 °C. Растения хорошо развиваются, если температура почвы ниже температуры воздуха, и лучше, если в ночное время прохладнее, чем днем.
Воздух — также важный фактор для растений. Из него растения получают кислород для дыхания и углекислый газ, необходимый для их питания. Поэтом)' растению, как всем организмам, постоянно нужен чистый воздух.
Имеет значение для растений и ветер. Он перемешивает воздух и приносит растениям новые потоки с кислородом и углекислым газом. Ветром разносятся семена и плоды многих растений. Ветер же приносит дождевые облака, охлаждает растения и почву, на которой они растут. Однако очень сильный ветер (ураган) ломает стволы и ветви деревьев, вырывает их с корнем.
Экологические факторы. Итак, свет, вода, снег, ветер, воздух, минеральные вещества, температура — все это факторы неживой природы, но они имеют большое значение для жизни растений. Их называют абиотическими факторами (от греч. а — «не», биос — «живое»).
В жизни растений большую роль играют также факторы живой природы: животные, грибы, сами растения, бактерии. Они носят название биотических факторов. Пчелы, перелетая с цветка на цветок, собирают себе пищу — сладкий нектар и пыльцу, но при этом они переносят пыльцу с одного растения на другое, т. е. опыляют цветки, после чего начинают развиваться плоды и семена (рис. 16, Л). Животные поедают у растений семена, плоды, листья, кору и другие части (рис. 16, Б).
х/ДЦ В природе есть растения, которые питаются органическими веществами других живых растений. Их называют растениями-паразитами. Забирая питательные вещества у растения-хозяина, паразитическое растение затрудняет его рост
Рис. 16. Биотические факторы в жизни растений: А — шмель опыляет одуванчик; Б — гусеница поедает листья
20
и развитие. Например, повилика паразитирует на клевере, льне, хмеле. Своим бесцветным, нитевидным и длинным стеблем растение-паразит обвивается вокруг растения-хозяина, образует присоски, которыми глубоко внедряется в его тело. Отсасывая таким образом вещества, повилика задерживает рост и развитие своего хозяина, ослабляет и нередко вызывает его гибель (рис. 17).
Рис. 17. Повилика через
присоски поглощает питательные вещества [ астения-хозяина
Жизнь растений зависит от влияния многих факторов живой и неживой природы. Одни из них благоприятны для растения, другие вредны.
Живя в природе, растения постоянно взаимодействуют с другими расте ниями, животными, грибами, бактериями и условиями неживой природы. Очень сильно растения зависят от человека. Влияние человека как фак тора среды называют антропогенным фактором (от греч. антропо — «че
ловек», генос — «рождение»), т. е. порожденным человеком.
Отношения организмов между собой и с окружающей средой изуча ет наука экология (от греч. экое — «дом», «жилище», «родина», «среда»:
логос — «понятие», «учение»).
Все факторы среды, оказывающие влияние на организмы, называют экологическими факторами (рис. 18).
Рис. 18. Жизнь растений определяют экологические факторы: 1 — биотические; 2 — ан тропогенные; 3 — абиотические
21
Взаимодействуя с экологическими факторами, растения всегда реагируют на них. При благоприятном действии факторов у растений активнее идут процессы жизнедеятельности, они лучше растут и развиваются. Воздействие неблагоприятных факторов может привести даже к гибели растения. Следовательно, человек должен следить за тем, чтобы и отдельные растения, и все многообразие растительного мира имели хорошие условия, обеспечивающие им жизнь, развитие и размножение.
Абиотические, биотические и антропогенные факторы окружающей среды являются условиями, с которыми взаимодействует организм растения в течение всей своей жизни. Различают четыре среды жизни растений: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную.
1.	Какую роль в жизни растения (например, одуванчика или подорожника) играет вода?
2.	Почему представители жаркого тропического пояса Земли (фикус, монстера, кактус) могут расти в наших домах в условиях умеренно холодного пояса?
3.	Подумайте, каким образом деятельность человека влияет на жизнь растений. Приведите примеры. Как называют такое влияние среды на растения?
§5
Четыре среды жизни на Земле
Среды, обеспечивающие возможность жизни организмов, разнообразны. На нашей планете имеются четыре разные среды жизни: водная, наземно-воздушная, почвенная и организменная, т. е. среда жизни паразитов (рис. 19).
Водная среда. Водная среда жизни может быть с морской или речной, с текучей или стоячей водой. В водах естественных водоемов (океаны, моря, реки, озера) содержатся различные минеральные соли, но мало кислорода и солнечного света. В толще океана, на дне глубокого озера всегда полумрак или совсем темно. Растения в этой среде могут расти лишь на сравнительно небольшой глубине, только гам, куда проникает свет. Температура в водной среде мало меняется в течение суток и сезонов, причем она всегда плюсовая (+4 ...+25 °C).
22
Рис. 19. Четыре среды жизни на Земле: 1 — водная; 2 — наземно-воздушная; 3 — почвенная; -1 — организменная
В таких условиях приспособились жить водоросли и очень немногие высшие растения.
Наземно-воздушная среда. В этой среде жизни произрастают почти все высшие растения. Здесь находятся леса, луга, степи, тундры, сады и поля. I {аземно-воздузнпая среда характеризуется обилием воздуха. В этой среде много света, но в разных местах отмечаются очень большие колебания температуры и влажности в зависимости от сезона, времени суток и географического положения территории. Большую роль играет ветер. -лТШ Природные условия наземно-воздушной среды разнообразны. Потому и жизнь растений в этой среде протекает неодинаково. Одни живут на ярко освещенных местах, другие в тени; одни обитают на солоноватых почвах, другие — на кислых. Они растут в низинах или на холмах, на склонах гор, около рек, озер, на побережьях морей, среди скал или на плодородных степных просторах. Таким разнообразием мест обитания растений в наземно-воздушной среде определяется множество их форм.
Почвенная среда. Почва — это поверхностный плодородный слой суши. Эта среда образовалась из смеси минеральных веществ при распаде горных пород и органических веществ (перегноя) в результате разложения растительных и животных остатков.
23
Здесь обитают многочисленные мельчайшие водоросли, находятся семена и споры разных растений, размещаются корни наземных растений. В почве также живут многочисленные бактерии, мелкие животные и грибы.
Организменная среда. Эта среда представлена организмом-хозяином, который питательными веществами своего тела обеспечивает существование живущих в нем паразитов. Так, на ветвях яблони, груши, клена, сосны паразитирует омела белая, на стеблях хмеля и многих трав — повилика, а на корнях подсолнечника поселяется паразитическое растение заразиха.
Отсасывая соки подсолнечника, заразиха истощает его, сама же успеш-но развивается и образует много семян. При прорастании растения-парази-ты снова поселяются на растении-хозяине. Подсолнечник — это среда жизни для заразихи, т. е. организм-хозяин является средой жизни для паразита
I Растения способны жить лишь в той среде, к условиям которой они приспособлены.
Жизнь растений в природе обусловлена комплексом экологических факторов окружающей их среды. Если растения не имеют приспособлений к жизни в этих условиях, они погибают.
Человек часто создает необходимые условия для жизни растений при их выращивании. Жизнь культурных растений находится под защитой человека. Он добавляет недостающую в окружающей среде воду при поливе, удаля
ет сорняки, вредителей и паразитов при прополке, рыхлит почву, вносит удобрения Прекращение ухода за культурными растениями обычно приводит к их гибели
Дикорастущие растения такого ухода не получают. Их жизнь в природе всецело за-
висит от условий окружающей среды. Если они произрастают в определенном месте, значит, имеют свойства (приспособления), обеспечивающие им выживание
в этой среде
I la Земле существуют четыре среды жизни организмов: водная, наземно-воздушная. почвенная и организменная. Каждая среда характеризуется особыми условиями. Растения произрастают во всех четырех средах жизни.
1.	В какой среде жизни произрастают растения?
2.	Как вы думаете, почему в морях и океанах растения не поселяются на их дне, как в реках?
3.	В чем особенности жизни дикорастущих и культурных растений?
24
Проверьте себя. Что вы узнали, познакомившись с растениями?
Ответьте на вопросы.
1 *. Что такое царство растений?
2*. В чем проявляется многообразие растений?
3.	Какие четыре среды жизни есть на Земле?
4.	Какие условия необходимы растениям для их жизни?
5.	Какие растения относятся к споровым?
6.	Какие растения называют цветковыми?
7.	Из каких частей состоит растение?
8.	Какие растения называют высшими?
9.	Какие растения относят к семенным?
10.	Все ли семенные растения называют цветковыми?
Подумайте!
1. Почему наука о растениях — часть биологии?
2. Почему растения относятся к живой природе?
Какие утверждения верны?
1.	Ботаника — важная часть знаний о живой природе.
2.	Биология — наука, изучающая разнообразие и особенности живой природы.
3.	Растения нужно изучать, чтобы пользоваться их дарами.
4.	Общий внешний вид растений называют жизненной формой.
5.	Лекарственные растения — те, которые человек выращивает для приготовления лекарств.
6.	Все культурные и дикорастущие растения — богатство нашей планеты.
7.	Все растения разделяются на семенные и споровые.
8.	Растения, размножающиеся спорами, называют споровыми.
9.	Растение — живой организм.
10.	Высшие растения — это цветковые растения.
11.	Обмен веществ происходит у всех организмов.
12.	На Земле имеются четыре среды жизни.
13*	. Одно и то же растение может жить в любой среде жизни.
14*	. Водоросли обитают только в водной среде жизни.
15*	. Растения способны жить лишь в той среде, к условиям которой они приспособлены.
25
Дополните фразы, выбрав правильный ответ.
1.	К органам растений, осуществляющим вегетативное размножение, относятся:
а)	семена:
б)	цветок;
в)	побег.
2.11аука ботаника изучает:
а)	все живые организмы;
б)	растения;
в)	грибы.
3. Наука, изучающая отношения живых организмов между собой и с окружающей средой, называется:
а) биологией;
б)ботаникой:
в)экологией.
Семенные растения, споровые растения, цветковые растения, жизненные формы растений, ботаника, биология, экология, организм, орган, биосистема*, экологические факторы, среды жизни организмов.
26
Глава 2
Клеточное строение растений
§6
Микроскоп и лупа — приборы для изучения строения растений
Если разрезать корень, лист, стебель, плод или семя, то можно увидеть внутреннее строение этих органов. Внутреннее строение растений
изучается с помощью различных увеличительных приборов. Микроскоп позволяет рассматривать объекты при большом увеличении. Этой же цели служат и разные лупы.
Лупа — самый простой увеличительный прибор. Главная часть ее — выпуклое стекло — линза, увеличивающая рассматриваемый объект в 2-
5 раз. Некоторые лупы дают увеличение в 10-25 раз.
Ручная лупа имеет ручку, другие — штативные лупы —
могут быть закреплены в специальном штативе.
Микроскоп (от грея, микро — «малый», скол — «смотрю») — сложный прибор, дающий увеличение в десятки, сотни и даже тысячи раз (рис. 20). Чтобы увидеть строение рассматриваемого объекта, надо приготовить очень тонкий срез. Использование микроскопа в 1600 г. стало событием огромной важности — появилась возможность
Рис. 20. Микроскоп:
1 — штатив; 2 — окуляр;
3 — винт; 4 — тубус;
5 — объектив; 6 — столик;
7 — рассматриваемый предмет; 8 — зеркало
увидеть мир микроскопических организмов, не видимых ранее человеческим глазом. Нидерландский натуралист Антони ван Левенгук широко применял его для наблюдения микроскопических организмов
Итальянский ученый-биолог и врач Марчелло Мальпиги и английский ученый-ботаник и анатом Неемия Грю не
27
зависимо друг от друга с помощью микроскопа провели в 1671 г. подробное исследование внутреннего строения растений и их органов.
Для рассмотрения под микроскопом приготовляют микропрепарат изучаемого растения. Для этого делают тонкий срез маленькой части растения и помещают его на специальное стеклышко — предметное стекло. Чтобы тонкий срез не высох, его кладут в каплю воды и сверху накрывают покровным стеклом.
Для определения увеличения микроскопа нужно знать, во сколько раз увеличивают окуляр и обектив. Например, если окуляр увеличивает в 10 раз, а объектив в 6 раз, то микроскоп дает увеличение рассматриваемого объекта в 60 раз (10 нужно умножить на 6; 10 X 6 я 60). Увеличение в 60 раз называют малым увеличением, а увеличение в 200-300 раз — большим.
Благодаря микроскопу установлено, что все части растения состоят из клеток. Клетки разнообразны по форме и размерам, выполняют разные функции. Многие растения состоят из большого количества клеток, но есть растения, которые состоят только из одной клетки. И у тех и у других клетка — основная структурная (строительная) единица тела. От того, как живут клетки, зависит и жизнь растения.
Лабораторная работа № 2*
Тема. Приготовление микропрепарата.
Цель: научиться готовить временные микропрепараты и работать с ними. Оборудование и материалы
1. Микроскоп, склянка с водой, стеклянная палочка или пипетка, препа-ровальная игла, предметное стекло, покровное стекло, марлевая салфетка (8 X 8 см), полиэтиленовая салфетка на рабочий стол (30 X 30 см), растение элодея.
Ход работы
1.	Отделите один лист от побега элодеи.
2.	Приготовьте микропрепарат листа элодеи.
3.	Рассмотрите клетки листа элодеи под микроскопом.
4.	Зарисуйте в тетради форму клеток.
5.	После просмотра промойте стекла и приведите в порядок инструменты.
Для знакомства с клетками и их изучения используют увеличительные приборы — микроскоп и различные лупы. Для рассмотрения объекта готовят микропрепарат.
28
1.	Что является главной частью увеличительных приборов?
2.	Как приготовить микропрепарат клеток плода, например яблони?
3.	11риведите пример многоклеточного растения.
§7
Особенности растительной клетки
Строение клетки. Клегка является основной структурно-функциональной единицей организма. Если рассмотреть клетки под микроскопом, то можно увидеть, что они имеют сложное строение. Назовем основные части клетки (рис. 21). Снаружи клетка покрыта плотной клеточной стенкой, в которой имеются более тонкие участки — поры. Под ней находится очень тонкая пленка — мембрана, покрывающая содержимое клетки — цитоплазму. В цитоплазме есть полости — вакуоли, заполненные клеточным соком. В центре клетки или около клеточной стенки расположено плотное тельце — ядро с ядрышком. От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой. По всей цитоплазме более или менее равномерно
распределены очень мелкие тельца — пластиды.
Клеточная стенка придает клетке определенную форму и защищает ее содержимое. Она бесцветная, прозрачная и очень прочная. Мембрана, покрывающая клегку, называется клеточной (или плазматической) мембраной. Она пропускает в клетку и выпускает из клетки ве-
щества. Эта способность клеточной мембраны называется проницаемостью.
Цитоплазма состоит из густого тягучего вещества, в котором располагаются все другие части клетки. Она имеет особый химический состав. В ней протекают различные биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность клетки. В живой клетке цитоплазма постоянно движется, перетекает по всему объему клетки; она может увеличиваться в объеме.
Ядро является очень важной частью клетки. В нем находятся хромосомы, обеспечивающие передачу наследственных свойств клетки дочерним клеткам при делении. Ядро с ядрышком играет важную роль в жизнедеятельности клетки.
Рис. 21. Растительная клетка: 1 — клеточная стенка: 2 — клеточная мембрана; 3 — пора; 4 — цитоплазма;
5 — вакуоль;
6 — хлоропласты;
7 — ядро: 8 — ядерная оболочка; 9 — ядрышко
29
Вакуоль в клетках растительных организмов выполняет очень важную роль. Вакуоли — это резервуары, отделенные от цитоплазмы мембраной. В них содержится клеточный сок, накапливаются запасные питательные вещества и продукты жизнедеятельности, ненужные клетке. Клеточный сок — водянистая жидкость с растворенными в ней сахарами, органическими кислотами, минеральными солями. Вакуоли наполняются клеточным соком в процессе всей жизни клетки. По мере роста клетки мелкие вакуоли сливаются в одну большую (центральную) вакуоль, с увеличением размеров вакуоли увеличивается и размер клетки.
Пластиды бывают бесцветными, но чаще они окрашены в зеленый или красно-оранжевый цвет. От окраски пластид зависит окраска клетки и органов растения. Зеленый цвет растений обусловлен присутствием в их клетках зеленых пластид. Их называют хлоропластами (от греч. хлорос — «зеленый», пластос — «образующий», «вылепленный»).
Зеленый цвет хлоропласты получают благодаря особому зеленому веществу — хлорофиллу (от греч. хлорос — «зеленый», филлон — «лист»). С помощью хлорофилла клетки растений улавливают энергию солнечных лучей и образуют органические вещества (в виде сахаров).
бесцветные пластиды называют лейкопластами (в них откладываются запасные питательные вещества: крахмал, масла и белок, а краснооранжевые пластиды (в цветках, плодах) — хромопластами.
I Наличие хлоропластов, крупной вакуоли и клеточной стенки — отличительная особенность клеток растений.
Разные клетки растительного организма различаются по размерам, форме и функциям. Многообразие типов клеток появилось в растительном мире в ходе исторического процесса развития — эволюции (от лат. эвалютио — «развертывание»). Эволюцией называют постепенные изменения свойств организмов с течением длительного времени.
Размер клетки у высших растений обычно измеряется в микронах [микрон — (Р^В тысячная доля миллиметра) — так они малы. Величина клеток чаще всего не превышает 15-60 микрон. Но есть и очень крупные клетки: у арбуза, лимона, апельсина, помидора взрослые наполненные соком клетки достигают больших размеров и хорошо видны невооруженным глазом. В стебле льна, конопли, крапивы имеются узкие и очень длинные клетки (у льна — до 0,4 см, у крапивы до 0,8 см), но в поперечнике их размеры так малы, что различимы только под микроскопом.
Ткани растений. Клетки с одинаковыми свойствами образуют у растений хорошо различимые группы. Одни группы клеток обеспечивают рост растения, другие — питание, третьи — проведение веществ в организме.
30
Группы клеток, сходных по строению, функциям и имеющих общее происхождение, называют тканями. У высших растений различают ткани: образовательные, основные, покровные, проводящие, механические.
Лабораторная работа № 3
Тема. Знакомство с клетками растения.
Цель: изучить строение растительной клетки.
Оборудование и материалы
1.	Лупа ручная, микроскоп, пинцет, препаровальная игла, предметное и покровное стекла, бинт. 2. Часть луковицы, плод томата (или арбуза). Ход работы
Задание 1. Рассматривание клеток томата (арбуза)
1.	Приготовьте микропрепарат мякоти плода. Для этого от разрезанного томата (арбуза) отделите препаровальной иглой маленький комочек мякоти плода и положите его в каплю воды на предметное стекло. Расправьте препаровальной иглой мякоть в капле воды и накройте покровным стеклом.
2.	Рассмотрите микропрепарат под микроскопом. Найдите отдельные клетки. Рассмотрите клетки при малом увеличении «10X6», а затем — при большом «10X30».
3.	Отметьте цвет клетки. Поясните, почему капля воды изменила свой цвет и отчего это произошло.
4.	Сделайте вывод.
Задание 2. Рассматривание кожицы лука
1.	Приготовьте микропрепарат кожицы лука. Для этого с нижней поверхности чешуи лука пинцетом отделите и снимите прозрачную кожицу. Положите ее в каплю воды на предмегное стекло. Расправьте препаровальной иглой и накройте покровным стеклом.
2.	Рассмотрите микропрепарат под микроскопом. Найдите отдельные клетки. Рассмотрите клетки при малом увеличении, а затем — при большом.
3.	Зарисуйте в тетради клетки кожицы лука.
4,	Сделайте вывод.
Основные части растительной клетки: клеточная стенка, цитоплазма с пластидами, ядро и вакуоли. Наличие хлоропластов, содержащих зеленый пигмент хлорофилл, — признак всех представителей царства растений. Из клеток состоят ткани, все органы растения. Клетка — основная структурная единица любого организма, обладающая всеми признаками живого.
31
1.	Назовите основные части клетки.
2.	В каких частях клетки откладываются запасные питательные вещества?
3.	Укажите отличительные особенност строения растительной клетки.
§8
Жизнедеятельность клетки
Основные процессы в клетке. Клетка питается, дышит, реагирует на воздействие внешней среды, выделяет ненужные ей вещества, размножается, т. е. живет. Одно из важных проявлений жизнедеятельности клетки — движение цитоплазмы. Благодаря движению цитоплазмы ко всем частям клетки доставляются нужные ей вещества и удаляются в вакуоли вещества, выработанные клеткой (ненужные ей), и запасные вещества — на хранение.
Движение цитоплазмы можно наблюдать под микроскопом в клетках листа элодеи. Элодея — водное цветковое растение стоячих и проточных водоемов Ее часто выращивают в аквариумах. Чтобы увидеть движение цитоплазмы, на
до приготовить препарат с живыми клетками и рассмотреть при увеличении в 300 раз. Для этого окуляр микроскопа должен иметь 20-кратное увеличение, а объектив — 15-кратное (20(15 = 300). Зеленые пластиды клеток листа элодеи, перемещаясь вместе с цитоплазмой, позволяют увидеть медленное движение бесцветной цитоплазмы. Движение цитоплазмы может замедляться или ускоряться под воздействием экологических факторов окружающей среды — света, температуры, снабжения кислородом, водой. Если зеленый лист элодеи подсветить ярким светом или положить в слегка подогретую каплю воды, то цитоплазма в клетках такого листа будет двигаться быстрее. И наоборот, при охлаждении листа скорость движения цитоплазмы замедляется. В этом проявляется реакция живых клеток растения на изменение условий среды обитания.
Питание клетки происходит в результате целого ряда сложных химических реакций. В ходе этих реакций неорганические вещества, поступившие в клетку из внешней среды (углекислый газ, минеральные соли, вода), преобразуются в органические и входят в состав тела самой клетки в виде белков, сахаров, жиров, масел, азотных и фосфорных соединений.
Дыхание клетки — тоже сложный процесс химических реакций, дающих клетке энергию. При этом разлагается (окисляется) органическое вещество, поглощается кислород и выделяется углекислый газ.
Живая клетка растет, т. е. увеличивается в размерах. Рост обеспечивается увеличением объема цитоплазмы, вакуоли и растяжением клеточной стенки (рис. 22).
32
Обмен веществ. Все эти сложные процессы жизнедеятельности (питание, дыхание и др.) происходят в отдельных частях клетки. Вещества, образовавшиеся при этом, во время движения цитоплазмы соединяются с другими веществами, вновь распадаются, становятся иными, обеспечивая клетку энергией, необходимой для жизни. Такие процессы образования веществ и их расщепления в клетке называются обменом веществ. Обмен веществ клетки происходит в цитоплазме с участием всех ее компонентов.
I Обмен веществ — главное проявление жизнедеятельности клетки и всего организма.
Рис. 22. Рост клетки
В процессе обмена веществ одни образо- путем растяжения оболочки вавшиеся продукты используются клеткой
на построение ее тела. Другие оказываются ненужными клетке (их называют конечными продуктами обмена веществ), и она их выделяет во внешнюю
среду или в вакуоль. Вещества поступают в клетку и удаляются из нее благодаря тому, что ее клеточная стенка обладает проницаемостью. Часто вещество, образовавшиеся в процессе обмена, откладываются в виде запасных питательных веществ. Их клетка использует позже, особенно в случае недостаточного питания.
Размножение клетки. Важнейшим процессом жизнедеятельности клетки является ее способность к делению — так клетка размножается.
Деление клетки — сложный процесс, состоящий из ряда этапов, последовательно идущих один за другим. Главную роль в нем играют события, происходящие в ядре. Наследственный материал (хромосомы) удваивается и разделяется на две одинаковые части, которые расходятся к противоположным концам клетки. Затем идет разделение цитоплазмы. В итоге из одной материнской клетки образуются две
2 Бм(хим» 6 ил
33
Деление — это процесс размножения клетки, т. е. процесс увеличения числа клеток.
Продолжительность деления клетки у разных организмов занимает 1-2 ч ((у® (иногда 24 ч). Дочерние клетки повторяют свойства бывшей материнской клетки. Спустя некоторое время обе дочерние клетки, достигнув размеров
и состояния зрелых клеток, снова разделятся на две дочерние
Путем деления клеток образуются различные ткани растения. Благодаря делению клеток и их растяжению осуществляется рост всего растения. Растения в отличие от других живых существ растут всю жизнь. Отсюда и происходит их название — «растения».
Во всех живых клетках, различающихся по форме, размерам, функциям, идут сходные процессы: питание, дыхание, выделение, обмен веществ, рост, развитие и деление (размножение) клетки.
1.	Поясните, какие процессы жизнедеятельности клетки можно наблюдать под микроскопом.
2.	Как вы думаете, можно ли по внешнему виду растения определить состояние процессов жизнедеятельности его клеток?
3.	Какое значение имеет обмен веществ?
§9
Ткани растений и их виды
У первых организмов Земли все клетки были почти одинаковыми. Позднее появились водоросли, мхи, хвощи, папоротники. У этих растений клетки имеют специфическое строение. Поэтому можно достаточно точно определить, растениям какой группы они принадлежат. Однако общее строение клетки у всех растений примерно одинаково.
У высших растений клетки в результате деления образуют целые группы клеток — ткани. В них' находятся клетки, сходные по своему строению и значению в жизни растения. В некоторых тканях клетки лежат очень плотно друг к другу, в других — рыхло. Промежутки, образующиеся между клегками, называют .межклеточным пространством (или межклетниками). Не только клетки, но и межклетники входят в состав ткани. Рассмотрим особенности различных типов тканей растений.
34
Образовательная ткань состоит из клеток, которые способны делиться в течение всей жизни растения. Клетки здесь лежат очень близко друг к другу. Благодаря делению они образуют множество новых клеток, обеспечивая тем самым рост растения в длину и толщину. Появившиеся в ходе деления образовательных тканей клетки затем преобразуются в клетки других тканей растения.
Основная ткань выполняет такие функции в организме растения, как создание и накопление веществ. Например, в основной ткани находится пигмент хлорофилл, а значит, создается органическое вещество и запасается энергия солнечного излучения. Ткань, в которой образуются (синтезируются) органические вещества, преимущественно находится в мякоти листа.
л/ТЖ Основные ткани, специализирующиеся но запасании питательных веществ, \VCe ШИРОКО представлены в семенах, а также в клубнях (картофеля), в луковицах и в других органах растений. У некоторых растений (нимфея, кубышка желтая) в основной ткани развиваются очень большие межклетники, заполненные воздухом. Такие ткани выполняют в организме функцию вентиляции, что очень важно для растений, особенно в водной среде.
Покровная ткань защищает снаружи все органы растения. Клетки покровной ткани могут быть плотно сомкнутыми между' собой. Например, в кожице, которая покрывает листья и молодые побеги, эти клетки с очень тонкой прозрачной клеточной стенкой легко пропускают солнечный свет в глубь растения. В корнях и стеблях оболочки клеток покровной ткани другого вида — пробки — могут опробковевать. Покровная ткань защищает растение от высыхания, перегрева и от механических повреждений.
Проводящая ткань осуществляет передвижение растворенных питательных веществ по растению. У многих высших растений она представлена проводящими элементами (сосудами, трахеидами и ситовидными трубками). В стенках проводящих элементов есть поры и сквозные отверстия, облегчающие передвижение веществ от клетки к клетке.
(Проводящая ткань образует в теле растения непрерывную разветвленную сеть, соединяющую все его органы в единую систему — от тончайших корешков до молодых побегов, почек и кончиков листа.
"•М Ученые считают, что возникновение тканей связано в истории Земли с выхо-\дх*? дом растений на сушу. Когда часть растения оказалась в воздушной среде, " а другая часть (корневая) — в почве, появилась необходимость доставки воды
35
и минеральных солей от корней к листьям, а органических веществ — от листьев к корням. Так в ходе эволюции растительного мира возникло два типа проводящих тканей — древесина и луб. По древесине (по трахеидам и сосудам) вода с растворенными минеральными веществами поднимается от корней к листьям — это водопроводящий, или восходящий, ток. По лубу (по ситовидным трубкам) образовавшиеся в зеленых листьях органические вещества поступают к корням и другим органам растения — это нисходящий ток.
Механическая ткань образована клетками с очень прочными клеточными стенками. Благодаря ей растения могут противостоять большим механическим нагрузкам, например переносить раскачивание ствола порывами ветра.
-лТШ Механическая ткань обеспечивает большую твердость некоторым органам (( растения. Например, скорлупа грецкого ореха столь прочная, что ее в размо-лотом виде используют как шлифовальный порошок для очистки металлических и каменных поверхностей. В стеблях некоторых растений (лен, крапива) механическая ткань состоит из длинных частично одревесневших клеток. Они крепче стали. Сталь при многократных изгибах ломается, а стебли растений способны тысячекратно в течение жизни раскачиваться, сгибаться, каждый раз выпрямляться и не ломаться.
Таким образом, ткани растений выполняют различные функции, они тесно взаимодействуют друг с другом, обеспечивая существование и развитие организма.
Разнообразие тканей обусловлено их различными функциями и особенностями клеток, входящих в них.
Клетки образуют ткани, которые формируют тело растения, придают ему упругость, формируют защитные внешние покровы, обеспечивают поступление в организм питательных веществ, их передвижение и хранение. Клетки благодаря способности образовывать ткани объединены в одно целое — организм. Жизнедеятельность организма полностью зависит от жизнедеятельности его клеток.
1.	Почему основная ткань так называется?
2.	Есть ли у старой сосны и дуба образовательные ткани?
3.	Что может произойти с растением, у которого нарушена покровная ткань? Вспомните, не нарушали ли вы ее у растений.
4.	Укажите главные функции основных тканей растений.
36
Проверьте себя. Что вы узнали из этой темы о растениях?
Подумайте!
Какие части клетки самые главные?
Какие утверждения верны?
1.	Все растения состоят из клеток.
2.	Цитоплазма — внутренняя среда клетки.
3.	Все живые клетки растений имеют ядро.
4.	Вакуоли — это пластиды клетки.
5.	Клеточный сок — содержимое живой клетки.
6.	Движение цитоплазмы обеспечивает жизнедеятельность клетки.
7.	У разных растений в клетках имеется набор разных пластид.
8.	Хлорофилл находится в хлоропластах.
9.	Образовательная ткань — это хлорофилл.
10.	Клетки размножаются делением.
11*. Проводящая ткань — это сосуды, по которым вещества передвигают ся только в одном направлении — от корней к листьям.
12*. Механическая ткань обеспечивает рост растения.
13*. Проводящая ткань образует в растении непрерывную сеть сосудов.
14*. Образовательная ткань имеется только у молодых растений.
15.	Главный признак жизни клетки — обмен веществ.
16.	Микропрепарат — это внутреннее строение клетки.
17.	Микроскоп — прибор для изучения растений.
18.	Лупа и микроскоп — увеличительные приборы.
19.	Вакуоль в клетках всегда занимает центральное место.
Дополните фразы, правильно выбрав ответ.
1.	Зеленый цвет растения обусловлен наличием в клетках:
а)	пластид;
б)	ядра;
в)	хлорофилла.
2.	Клеточный сок находится:
а)	в цитоплазме;
б)	вакуоли;
в)	межклетнике.
Цитоплазма, ядро, клеточная стенка, клеточная мем-брана, вакуоль, хлоропласты, хлорофилл, пластиды, ткань, обмен веществ, деление клетки, эволюция.
37
Глава 3
Органы цветковых растений
§ 10
Семя. Внешнее и внутреннее строение семени
Роль семян в жизни растений. Среди семенных растений цветковые растения — наиболее развитые и сложные по строению и размножению представители царства растений. Цветковое растение начинает свою жизнь с семени. Эти растения размножаются семенами и расселяются по .Земле с помощью семян.
Попав в благоприятные условия, семя прорастает. При этом из семени вначале появляется корень, затем маленький побег. Такое молодое
Рис. 24. Семена и плоды некоторых растений: 1 — тыква; 2 — фасоль; 3 — мак; / — огурец; 5 — слива: 6 — яблоня; 7 — орхидея
38
растеньице, питающееся и развивающееся только за счет запасных питательных веществ семени, называют проростком. Спустя некоторое время у него развиваются облиственные побеги, а позже — цветки, плоды и семена. Иначе говоря, из семени вырастает новое растение, очень похожее на материнское.
|Семя — орган размножения и расселения растений.
soffit В плодах может быть очень много семян, мало ' или °ДНО Например, у сливы, абрикоса, вишни имеется одно семя. У лимона, гороха, фасоли развивается несколько семян (5-10); у мака, львиного зева, огурца, дыни, тыквы — более 100 штук (рис. 24).
Рис. 25. Семя сейшельской пальмы и плоды кокосовой пальмы
Есть растения, у которых в плодах созревает несколько тысяч, даже миллионы семян Их семена так малы (вес каждого достигает лишь тысячных долей миллиграмма), чтс
легко переносятся слабыми потоками воздуха. В природе есть растения, у которых
семена огромны. Например, длина семени сейшельской пальмы может достигать 45-60 см, а масса — 20 кг (рис. 25).
Строение семян. Снаружи у семян имеется плотный покров — кожура (рис. 26). Она защищает семя от повреждений, высыхания, проникновения болезнетворных организмов.
У одних растений семенная кожура плотная, но тонкая, у других она деревянистая, толстая и очень твердая (у сливы, миндаля, винограда и др.).
Рис. 26. Строение семян кукурузы (Л) и фасоли (Б)\ 1 — кожура семени;
2 — семявход; 3 — рубчик;
4 — зародыш; 5 — зародышевая почка; 6 — покровы плода зерновки; 7 — зародышевый корень; 8 — зародышевый стебель; 9 — эндосперм;
10— семядоли
На кожуре семени фасоли есть рубчик — след от места прикрепления семени к стенке плода. Рядом с рубчиком находится маленькое отверстие — семявход. Через семявход внутрь семени проникает вода, после чего семя набухает и прорастает.
Внутри семени находится зародыш нового растения. У одних растений (фасоль, тыква, яблоня и др.) зародыш круп-
39
ный, и его можно увидеть, если снять кожуру с семени. У других (пшеница, перец, ландыш, лук и др.) зародыш очень мал. В таком семени питательные вещества представлены эндоспермом (от греч. эндон — «внутри», сперма — «семя») — особой тканью, клетки которой содержат много запасных питательных веществ.
Эндосперм представлен крупными клетками, целиком заполненными питательными веществами в виде крахмала, белков и различных масел. Все эти вещества служат зародыш}' первым источником питания при прорастании семени.
.'Зародыш нового растения в семени имеет две хорошо различимые части: зародышевый побег и зародышевый корень.
Зародышевый побег представлен зародышевым стеблем, зародышевыми листьями и зародышевой почкой. Зародышевые листья (первые листья растения, появляющиеся еще в семени) называют семядолями. Например, у фасоли, тыквы, яблони и огурца в зародыше всегда имеются две крупные мясистые семядоли, а у пшеницы, кукурузы, тюльпана и ландыша — только одна семядоля в форме тонкой пластинки.
I Цветковые растения, имеющие зародыш семени с двумя семядолями, называют двудольными, а с одной семядолей — однодольными (рис. 27).
Рис. 27. Продольный разрез семян двудольных и однодольных растений
40
Прорастание семян. Семена однодольных и двудольных растений, получив через семявход воду, набухают и прорастают. При этом через разрывы кожуры из семени выходит сначала зародышевый корень. Он быстро растет вниз, опережая рост других органов зародыша, и закрепляет молодое растеньице в почве. У семян однодольных растений наряду с главным корнем быстро появляются еще два-три других корня от зародышевого стебля. Затем начинает расти вверх зародышевый побег: его стеблевая часть удлиняется и выносит вверх семядоли и верхушечную почку; из него затем развивается надземный побег с настоящими зелеными листьями. При прорастании семени появляется молодое растеньице — проросток (рис. 28). От воды набухают все семена — и живые, и неживые, потерявшие всхожесть.
(Проросток вырастает только из семян с живым зародышем.
Есть семена, которые при про-(ДУу растении выносят семядольные - листья на поверхность почвы. Это наблюдается у фасоли, огурца, тыквы, свеклы, березы, клена, астр, бархатцев В этом случае говорят о надземном прорастании семян. У других растений при прорастании семядоли не выходят на поверхность почвы (горох, настурция, конские бобы, дуб, каштан). Их называют растениями с подземным прорастанием семян (рис. 29).
Рис. 28. Проростки: А — фасоль: Б — кукуруза; В — кокосовая пальма
41
Рис. 29. Прорастание семян: надземное: 1 — фасоль: 2 — липа; 3 — редис; подземное: 4 — дуб; 5 — настурция; 6 — горох
Проросток любого семенного растения состоит из главного корня и главного побега. Их называют главными потому, что они развились из зародышевого корешка и зародышевого побега.
Позднее главный корень ветвится, образуя совокупность корней растения — корневую систему (система — целое, состоящее из взаимосвязанных частей).
У многих растений в корневой системе еще долго заметен главный корень. Он может оставаться живым и работать в течение всей жизни растения (фасоль, редис, береза, дуб и многие многолетние растения). Но в природе есть растения, у ко-
торых главный корень живет недолго. Его заменяют многочисленные другие корни, образовавшиеся сбоку на главном и опередившие его в силе и скорости роста или образовавшиеся на стеблевой части побега. Такие корневые системы широко представлены у многолетних растений (подорожник, лютик и др), у кустарников (орешник, шиповник, смородина и др.).
Лабораторная работа № 4
Тама. Изучение строения семени фасоли.
Цель: изучить внешнее и внутреннее строение семени двудольного растения.
Оборудование и материалы
I. Лупа ручная, препаровальная игла. 2. Боб фасоли с семенами, набухшие семена фасоли.
42
Ход работы
1.	Рассмотрите плоды фасоли — бобы. Раскройте их. Рассмотрите, как прикреплены в бобе семена.
2.	Рассмотрите внешний вид семени фасоли, отметьте его форму и окраску.
3.	Найдите рубчик и семявход.
4.	Пользуясь препаровальной иглой, снимите с набухшего семени кожуру.
5.	Найдите зародыш семени. Изучите его строение. Рассмотрите части зародыша: две семядоли, зародышевые корень, стебель и почку.
6.	Определите, в какой части семени фасоли находятся запасные питательные вещества.
7.	Зарисуйте семя и надпишите его части.
8.	Сделайте выводы и запишите их в тетрадь.
Семена имеют кожуру, зародыш и питательные вещества. Зародыш состоит из зародышевого корня и зародышевого побега. Зароды шевый побег включает в себя зародышевый стебель, семядоли (одну или две) и верхушечную почку. Однодольные растения имеют одну семядолю в семени, двудольные — две. При поступлении воды в живое семя оно набухает и прорастает — развивается проросток.
1.	Какие растения называют однодольными, а какие двудольными?
2.	В чем сходство и различия в строении семян тыквы и перца?
3.	Что происходит при намокании с неживым семенем?
прорастания семян
Главные условия прорастания семени. Семена, попав в благоприятные условия, прорастают и дают жизнь новому растению.
(Прорастание — это переход семян из состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка.
Прорастание семян обычно начинается с момента проникновения воды в семя через семявход. Вода, таким образом, является необходимым условием прорастания семян. Проникнут} в семя, вода вызывает его набухание — семя несколько увеличивается в объеме. При этом запасные
43
Рис. 30. Опыт определения условий прорастания семян. Верхний ряд — начало опыта.
I (ижний ряд — результат опыта через 5-7 дней
Кислород воздуха — еще и развития проростка.
питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят в растворимое состояние и становятся доступными для клеток живого зародыша.
Роль воды в прорастании семян легко доказать опытным путем (рис. 30). Д'1я этого нужно взять три сосуда и на дно каждого из них положить несколько семян, например гороха или редиса. Затем один сосуд оставить без воды, в друтой налить ее немного, а третий заполнить водой почти доверху. Спустя 5-7 дней можно увидеть следующее. Там, где не было воды, семена остались сухими и не проросли. Они проросли лишь во втором сосуде, где была вода. Но почему в третьем сосуде, где воды было много, семена набухли, но не проросли? Оказывается, они погибли. Гибель семян произошла от того, что толща воды закрывала достутт воздуха к семенам и их зародышам. Опыт убеждает, что не только вода, но и кислород воздуха необходим для прорастания семян.
одно важное условие прорастания семян
Сухие семена, если они живые, тоже дышат, но у них этот процесс идет очень слабо. Поэтому семена следует хранить в хорошо проветриваемых помещениях, содержать их в бумажных пакетах или мешках, но не упаковывать в по
лиэтиленовые емкости, которые не пропускают воздух.
В природе семена, попавшие в почву, получают кислород из воздуха, имеющегося о почве Вот почему в природных условиях, как правило, семена не задыхаются, а, получив достаточное количество влаги, прорастают.
Значение запасных питательных веществ. Кроме воды и воздуха важнейшим условием прорастания семян являются содержащиеся в них запасные питательные вещества. Они обеспечивают первоначальное питание зародыша, его способность к увеличению размеров и числа клеток и формирование проростка. Если запасных питательных веществ в семени мало, то развитие зародыша происходит медленно.
44
Без использования питательных веществ, запасенных в семени, зародыш растения не способен развиться и сформировать растение.
Значение питательных веществ в прорастании семян легко проверить на следующем опыте. На влажную подстилку из марли или ваты положите три одинаковых по размеру семени фасоли или гороха. Когда они набухнут.
то у одного из них острым ножом отрежьте одну семядолю, а другую семядолю оставьте нетронутой. У второго семени удалите целиком одну семядолю и еще половину у второй семядоли. Третье семя оставьте с целыми обеими семядо
лями для контроля.
Все это накройте мокрой марлей. Через 8-10 дней будет видно, что проросток семени с двумя семядолями оказался более крупным, сильным, чем проросток с одной семядолей или проросток с половинкой семядоли. Опыт, проведенный с намоченными семенами кукурузы (или пшеницы), с удалением части эндосперма покажет такие же результаты, как и при удалении семядолей у фасоли.
Растущий зародыш, поглощая запасные питательные вещества семени, энергично осуществляет в своих клетках обмен веществ. При этом его клетки активно дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ и тепло. Недостаток кислорода в воздухе (тем более его отсутствие) вызывает гибель зародыша.
Температурные условия. На прорастание семян влияют также температурные условия. Одним растениям для прорастания их семян нужно много тепла, другим — мало. Например, семена огурца и тыквы прорастают при температуре +15...+18 °C, а семена перца — при +25 °C. Семена гороха, редиса, льна, укропа прорастают при температуре +2...+5 °C, семена клевера лугового — при 0...+О.5 °C. Эти особенности семян учитываются при определении сроков посева. Растения, семена которых при прорастании требуют высокой температуры, называют теплолюбивыми, а растения, прорастающие при низких температурах, называют холодостойкими.
Пшеницу, рожь, редис, салат, морковь, капусту как холодостойкие растения (высевают рано весной. Огурцы, тыкву, перец, томаты, кукурузу как теплолю-бивые высевают только в начале лета, когда уже достаточно прогревается почва. Часто эти растения сначала проращивают в помещении, а потом в виде рассады в теплое время высаживают на грядки.
Способность семян прорастать при определенных температурах связана у многих растений с их географической родиной. Выходцы из северных районов Земли прорастают при более низких температурах, чем выходцы из южных, особенно тропических, районов. Например, семена овса могут прорастать при температуре 0...+ 1 °C, а семена кукурузы — только при температуре не ниже +12 °C. Минимальная темпе
45
ратура для прорастания семян дыни, сладкого перца, пальм, орхидей, бегоний, кактусов, узамбарской фиалки составляет +20..+25 °C.
Значение света. Преобладающему числу видов растений для прорастания семян свет не требуется. Но есть растения (например, чернушка), семена которых прорастают только в темноте или только на свету (петуния).
Отрицательное влияние света на прорастание семян можно проверить на ' простейшем опыте. Надо взять две тарелки и на каждую из них положить фильтровальную бумагу или тряпочку. Смочить их и на каждую поместить для проращивания по 50 семян гороха или редиса. Накрыть влажной тряпочкой. Затем одну тарелку поместить в темноту (например, в шкаф), а другую — оставить на свету Дней через 5-7 можно увидеть, что семена, которые содержались в темноте, развились лучше и проросло их больше, чем на свету.
Сроки посева семян. Определяя сроки посева семян, следует учитывать особенности прорастания растений и погодные условия. Холодостойкие растения высаживают рано, теплолюбивые — только в хорошо прогретую почву.
11ри посеве очень важно учесть глубину заделки семян в почву, которая прежде всего зависит от размеров самих семян.
< Чем крупнее семя, тем глубже его заделывают в почву.
Мелкие семена заделывают в почву не очень глубоко, а некоторые даже сеют по поверхности почвы. Семена гороха, фасоли, тыквы крупные, их заглубляют в почву на 4-5 см, семена, средние по размеру (например, огурцов, помидоров, редиса, моркови, свеклы, лука и петрушки), — на глубину 2-3 см. Мелкие семена мака, репы, салата, сельдерея сеют по поверхности почвы, лишь слегка присыпав сверху слоем почвы не более 1,5-2 мм. Глубина заделки семян зависит также от качества почвы. В песчаную почву семена заделывают глубже, чем в плотную глинистую.
Условия, необходимые для прорастания семян: наличие воды, кислорода воздуха и запасных питательных веществ в семени; определенная температура. Стремясь вырастить растения, человек создает все условия, необходимые для прорастания семян. Чтобы получить хороший урожай, надо соблюдать сроки посева семян и глубину их заделки в почну. Это зависит от свойств самих растений, размеров семян и качества почны.
46
1.	Как вы думаете, почему не все набухшие семена всходя т?
2.	Почему для посева отбирают крупные семена?
3.	Почему наличие воды — одно из главных условий прорастания семян
§ 12
Значение семян
Значение семян для растений. В жизни растений семена играют очень важную роль: с помощью семян растения размножаются и расселяются по земной поверхности.
Известны случаи, когда семена кокосовой пальмы морскими волнами переносились с одного тропического острова на другой, находящийся от него на расстоянии около 250 км. Семена ели, сосны, лиственницы, березы, одуванчика разносятся ветром. Семена дуба, лещины (орешника) распространяют на значительные расстояния белки. Люди для выращивания перевозят на большие расстояния семена нужных им, но произрастающих в других местах растений. Этим они способствуют расселению растений.
Зрелые сухие семена могут долго оставаться живыми. Например, семена огурцов спустя 7-10 лет могут прорости. По 40-50 и даже 90 лет сохраняют всхожесть семена сорняков, находясь в почве. Семена лотоса, например, со-
храняют всхожесть 200-250 лет. Ученым удалось прорастить семена этого растения, пролежавшие в торфянике на территории Маньчжурии около 2000 лет, и семена
арктического люпина, пролежавшие в вечной мерзлоте на Аляске около 10 000 лет.
Но существующие легенды о сохранении всхожести семян пшеницы, найденных в еги
петских пирамидах, не подтвердились, так как пшеница сохраняет всхожесть лишь в течение 7-15 лет.
Значение семян для животного мира. Семена с их запасом крахмала, жиров, белков представляют собой высококалорийный питательный корм для многих крупных и мелких животных. Птицы, различные млекопитающие (овцы, медведи, олени, крупный рогатый скот, грызуны, ежи, слоны, обезьяны, белки и многие другие) поедают в большом количестве семена и плоды (рис. 31).
Некоторые животные запасают семена в своих норах на зиму. Так, бурундук ежегодно к зиме способен запасать в своих кладовых до 5-7 кг кедровых орешков. Многие насекомые питаются недозрелыми семенами, высасывая из
них питательные вещества.
В целом животные поедают до 85-90 % выросших на растениях семян. Таким образом, растения в большой степени обеспечивают возможность существования животного мира.
47
Рис. 31. Семена служат кормом многим животным
Значение семян для человека. Семена имеют жизненно важное значение и для человека. Семена — пищевой продукт. Из семян злаков (точнее, их плодов — зерновок) — пшеницы, кукурузы, ржи, риса, овса, ячменя, сорго — во всем мире делают муку и крупу. В пищу широко используют горох, фасоль, чечевицу, сою. Из семян подсолнечника, рапса, льна, хлопка, кокоса, арахиса вырабатывают пищевые и технические растительные масла, необходимые людям. Ценными пищевыми продуктами являются семена грецкого ореха, мака, лещины, миндаля, кофейного дерева и какао, кокосовой пальмы, сибирской (кедровой) сосны и других растений. Семена черного перца, тмина, чернушки, мускатного ореха, ванили используют как пряность.
Издревле человек специально выращивал (культивировал) нужные ему растения. Благодаря этому растения образуют намного больше семян, чем это необходимо им для своего возобновления. Такое свойство растений оказалось очень полезным человек)'.
Например, фасоль обыкновенная вошла в культуру стараниями древних ац-теков. Это произошло благодаря окультуриванию фасоли аборигенной — од-нолетней лианы, встречающейся в диком виде в лесах Центральной и Южной Америки и в настоящее время V дикорастущей фасоли в плодах бобах обычно содержится 2-3 крупных семени (фасолины), тогда как в плодах некоторых сортов культурной фасоли обыкновенной имеется по 7-9 и даже no 13 семян. То же можно сказать и о пшенице. В колосьях ее культурных сортов содержится в 2-3 раза больше зерновок, чем у дикорастущих форм.
48
Семя — важный генеративный орган семенных растений. Семенами растения размножаются и расселяются поземной поверхности. Семена — ценнейший продукт питания для человека и животных (диких и домашних). От качества семян зависит будущий урожай.
1.	Каково значение семян в природе?
2.	Как вы думаете, почему все сформировавшиеся семена нужны для диких и домашних животных и для человека?
3.	Почему растение образует много семян?
4.	Что произойдет в природе, если у всех растений смогут прорасти все семена?
Проверьте себя. Что вы узнали о семени?
Ответьте на вопросы.
1.	Что такое семя?
2.	Каково строение семени?
3.	Где у семян находятся запасные питательные вещества?
4.	Какие условия нужны для прорастания семян?
5.	От чего зависит время посева семян?
6.	На какую глубину надо заделывать семена в почву?
7.	Что такое проросток?
8.	Почему семя называют органом размножения растений?
9.	Почему семя называют органом расселения растений?
10.	С чего начинается прорастание семени?
11.	Каково значение семян в природе?
12.	Омена каких растений человек использует в пищу?
13.	Из чего состоит зародыш семени?
Подумайте!
Почему семена одних растений прорастают быстро (в течение 2-4 дней), а других — очень медленно (20-25 дней)?
Какие утверждения верны?
1.	Семя — основной орган размножения цветковых растений.
2.	Семя у всех растений развивается в плодах.
3.	У всех цветковых растений семя состоит из зародыша нового растения.
4.	Через семявход в семя проникает вода.
49
5.	Эндосперм — часть семени, в которой находятся питательные вещества.
6.	Семена снаружи покрыты кожурой.
7.	Семядоли — это запасные питательные вещества семени.
8.	Зародышевый побег в семенах цветковых растений всегда состоит из зародышевого стебля, почки и двух семядолей.
9.	Прорастающее семя называют проростком.
10.	Сухие семена не дышат.
11.	Па свету семена зеленых растений быстрее прорастают.
12.	Чем крупнее семя, тем глубже его заделывают в почву.
13.	Семя — орган размножения и расселения растений.
14.	Все растения размножаются семенами.
Дополните фразы, выбрав правильный ответ.
I.	Прорастание семени начинается:
а)	с поглощения воды;
б)	разбухания семени;
в)	разрыва кожуры;
г)	усиленного поглощения кислорода.
2.	Зародыш семени пшеницы состоит:
а)	из корня, побега и эндосперма;
б)	корня, стебля и семядолей;
в)	эндосперма, корня и листьев;
г)	зародышевого корня и зародышевого побега.
Семя, двудольные растения, однодольные растения, про-росток, зародыш, эндосперм, семядоля, зародышевый побег, зародышевый корень, набухание, прорастание, условия прорастания, сроки посева, глубина заделки семян.
§ 13
Корень. Внешнее и внутреннее строение корня
I Корень — специализированный орган растения.- Он закрепляет растение в почве и активно поглощает из нее воду с минеральными солями. Главная функция корней — почвенное (минеральное) питание.
Корневые системы растений. В течение жизни у растения формируется много корней. Одни из них появляются вследствие ветвления главного
50
корня, другие образуются на побеге. Все вместе они образуют корневую систему растения.
В корневой системе различают главный, боковые и придаточные корни (рис. 32). Главный корень развивается из зародышевого корня. Придаточными называют корни, развивающиеся на стеблевой части побега. Придаточные корни могут вырастать и на листьях. Боковые корни возникают на корнях всех видов (главном, боковых и придаточных).
Корневая система, у которой главный корень хорошо выражен и занимает стержневое положение, называется стержневой. Такие корневые системы можно видеть у фасоли, гороха, одуванчика, тыквы, подсолнечника, березы, ду-
ба и многих других двудольных растений. Корневая система, образо
ванная одинаковыми по размерам ветвящимися придаточными и боковыми корнями, называется мочковатой. Она имеет вид пучка -мочки (например, у подорожника, лютика, пшеницы, лука). Мочкова
тые корневые системы характерны для и некоторых двудольных (рис. 33).
Внешнее строение корня. Рассматривая внешний вид кончика корня, можно видеть, что он прикрыт защитным колпачком — корневым чехликом. Несколько выше чехлика имеется небольшая гладкая часть корня. Над ней находится участок с многочисленными тонкими выростами, которые выглядят как белый пушок вокруг корня — это корневые волоски (рис. 34). Выше по корню развиваются боковые корни, на них также имеются корневой чехлик и корневые волоски. Ближе к стеблю корень обычно утолщен и имеет буроватый цвет.
Рис. 32. Виды корней:
1 — главный корень;
2 — боковые корни;
3 — придаточные корни
всех однодольных растений
Рис. 33. Корневые системы: 1 — стержневая;
2 — мочковатая
51
Рис. 34. Строение корня: / - корневой чехлик;
2 - корневые волоски;
юны корня:
Д - деления:
Р — растяжения;
Н — всасывания
II - проведения
Рис. S5. Корневые полоски
Внутреннее строение корня. Внутреннее строение можно рассмотреть, если разрезать молодой корень вдоль (см. рис. 34).
На кончике корня находятся клетки образовательной ткани. Они активно делятся. Этот участок корня длиной около 1 мм называют зоной деления. Зона деления корня снаружи защищена от повреждений корневым чехликом.
Выше зоны деления находится гладкий участок корня длиной около 3-9 мм. Здесь клетки уже не делятся, но сильно вытягиваются (растут) и тем увеличивают длину' корня — это зона растяжения, или зона роста корня.
Выше зоны роста находится участок корня с корневыми волосками. Корневые волоски — это длинные выросты клегок наружного покрова корня. С их помощью корень поглощает (всасывает) из почвы воду с растворенными минеральными солями. Корневые волоски при этом
работают как маленькие насосы (рис 35). Вот почему' зону корня с корневыми волосками называют зоной всасывания или зоной поглощения.
Зона всасывания занимает на корне 2-3 см. \Но находящееся здесь огромное количество кор-"	невых волосков в 15-18 раз увеличивает общую
всасывающую поверхность корня.
Выделяемая корневыми волосками слизь растворяет минеральные соли почвы. При этом корневые волоски приклеиваются к частичкам почвы, как бы «срастаются» с ней и отсасывают из нее нужные растению питательные вещества. Поэтому у растения, только что вынутого из почвы, всегда можно видеть прилипшие к корневым волоскам комочки почвы.
Выше зоны всасывания находится зона проведения корня, по клеткам которой вода и минеральные соли, поглощенные корневыми волосками, передвигаются к стеблю.
52
Зона проведения — самая длинная и прочная часть корня. Здесь уже имеется хорошо сформированная проводящая ткань.
По клеткам проводящей ткани к стеблю поднимается вода с растворенными солями — это восходящий ток, а от стебля и листьев к корню передвигаются органические вещества, нужные для жизнедеятельности клеток корня, — это нисходящий ток.
Корень — орган растения, обеспечивающий закрепление в почве и почвенное питание — поглощение воды и минеральных солей. По строению и выполняемым функциям в корне различают четыре зоны: деления, растяжения (роста), всасывания и проведения. Тесное взаимодействие всех зон корня обеспечивает его бесперебойную, нормальную работу. Главный, боковые и придаточные корни вместе создают корневую систему. Имеется два типа корневых систем у растений — стержневая и мочковатая.
1. Какие корневые системы развиваются у большинства однодольных растений и какие — у большинства двудольных?
2. Четыре зоны корня легко увидеть у проростков, например гороха, редиса. Имеются ли такие зоны у корней березы, дуба, липы?
Рост корня
В течение жизни растение постоянно увеличивает размеры своих корней. При этом они углубляются в почву и разрастаются далеко в стороны от стебля. Корни свеклы, например, проникают в почву на глубину более 3 м, пшеницы — на 2-2,5 м. у огурцов корни разрастаются на 1,5-2 м в стороны от стебля, у лука — на 60-70 см. У взрослой яблони корни разрастаются в стороны на 10-12 м от ствола, а у осины — даже на 30 м.
Корни обладают неограниченной возможностью роста. Но в природе они редко реализуют такую возможность из-за различных причин: ветвления в почве корней других растений, недостаточности питательных веществ и т. д. В специально созданных условиях растение способно развить огромную массу корней. Например, у четырехмесячного растения озимой ржи, выращенного в теплице, образовалась ог
53
ромная корневая система. Общая длина всех ее корней составила 623 км, что равно расстоянию от Москвы до Санкт-Петербурга. Причем общая поверхность всех корней этого растения была в 130 раз больше поверхности наземных органов растения. Общий прирост всех корней только за одни сутки достигал 4,8 км, и ежесуточно на них образовывалось более 100 млн корневых волосков.
Опыты по изучению особенностей роста корней. Рост корня осуществляется путем деления (увеличения количества) и растяжения клеток, находящихся на верхушке (кончике) корня. Все корни растут верхушечной частью.
Обнаружить это можно с помощью следующего опыта. На корешок проростка фасоли или тыквы наносят черной тушью тонкие черточки-метки на одинаковом расстоянии друг от друга. Уже через день можно увидеть, что на участке, расположенном ближе к верхушке корня, расстояние между метками увеличилось, тогда каку основания корня оно не изменилось.
Если удалить верхушку, то рост корня в длину прекратится, но зато образуется много боковых корней. Эта особенность растений используется человеком при выращивании рассады культурных растений.
I Корни растут в течение всей жизни растения. Корень удлиняется и продвигается в почве в результате деления и растяжения клеток, образовавшихся на верхушке корня.
Если рассмотреть корневой чехлик под микроскопом, то можно увидеть, что он образован из нескольких слоев клеток. Он защищает делящиеся клетки кончика корня от механических воздействий среды. Кроме того, клетки корневого чехлика выделяют слизь, которая действует как смазка, облегчая продвижение растущего корня в почве.
Рост корня обычно направлен вниз. Как бы ни положили прорастающее семя или укореняющийся побег — их корни обязательно будут направлены вниз. В этом выражается чувствительность растения к земному притяжению. Такое явление называется геотропизмом (от греч. гео — «земля» и тропос — «поворот», «направление»).
Ориентацию корней вниз к земле можно продемонстрировать на опытах. Если растение с корнем, растущим вниз, посадить в перевернутом виде, то через некоторое время можно увидеть, что оно вновь направит свой корень вниз. Опыт можно повторить несколько раз, но результат всегда будет тот же (рис. 36).
54
Рис. 36. Геотропизм у корней:
1 — растение;
2 — в перевернутом виде, спустя 4 дня
В почве корень, как правило, продвигается в сторону, где содержатся влага, минеральные вещества и кислород. Такое движение органов растения, в том числе и корня, в сторону нужных им химических веществ (кислород, вода, минеральные соли) называется хемотропизмом (от греч. хемиа — «химия» и тропот— «поворот», «направление»).
Лабораторная работа № 5
Тема. Строение корня у проростка.
Цель: изучить внешнее строение корня.
Оборудование и материалы
1. Лупа ручная. 2. Проросшее семя (тыквы, редиса или гороха). Ход работы
1.	Рассмотрите невооруженным глазом корень у проросшего семени. Измерьте его длину, толщину. Опишите окраску.
2.	Определите тип корневой системы.
3.	Рассмотрите подлупой главный корень.
4.	Изучите кончик корня. Найдите корневой чехлик и корневые волоски. 5. Измерьте длину тех частей корня, где находятся корневой чехлик и корневые волоски.
6.	Зарисуйте корень й подпишите названия видов корней.
Корень растет на протяжении всей жизни растения. Он обычно растет вниз, но способен поворачиваться в направлении нужных ему' веществ. Корень растет верхушечной частью, защищенной корневым чехликом.
1.	Почему после окучивания возрастает урожай томатов и картофеля?
2.	При пересадке растения его следует аккуратно выкапывать, а не выдергивать из почвы. Почему?
3.	Как увеличить массу корней у растения?
4.	Почему корни растут в течение всей жизни растения?
55
§ 15
Значение корней и их разнообразие
Роль корня в жизни растения. Значение корня можно определить по тем функциям, которые он выполняет.
Важнейшая функция корня — почвенное питание растения, т. е. всасывание воды и минеральных веществ. Чем больше корней, гем лучше питается растение. Для увеличения объема корневой системы растения окучивают (например, томат, картофель). Благодаря всасывающей способности корня растение получает из почвы соли калия, кальция, магния и фосфора, соединения азота и серы и многие другие вещества, необходимые растению для обмена веществ, образования клеток и различных внутриклеточных структур. Например, без магния у растений не образуется хлорофилл.
Другая функция корня — укрепление растения в почве. Надежное закрепление в почве особенно важно при сильном ветре или ливневом дожде. В этих условиях корень, как якорь, крепко удерживает растение на месте. Прочность и гибкость корня достигается тем, что проводящие сосуды, направляющие воду с растворенными веществами вверх к стеблю, вместе с механической тканью сосредоточены в центре корня.
Еще одна функция корня — вегетативное размножение растения.
На корнях некоторых растений образуются придаточные почки, из которых развиваются надземные побеги. Такие растения называют корнеотпрысковыми. Отделившись от материнского, они могут жить как самостоятельные растения. Осина, сирень, щавелек, вьюнок, одуванчик, иван-чай, слива, малина могут размножаться вегетативно — корневыми отпрысками (рис. 37).
Следующая функция корня — запасающая, так как в корне происходит отложение запасных питательных веществ.
Многообразие корней. У многих растений корни участвуют в запасании питательных веществ. Мясистые подземные органы растений, служащие местом отложения питательных веществ, называют корнепло-
Рис. 37. Бодяк полевой — корнсотпрысковое растение (придаточные почки на корнях).
('прана — цветущая часть побега
56
дами. В них накапливаются углеводы, минеральные соли, витамины и другие вещества. В формировании корнеплодов участвуют и корень, и стебель. Например, у моркови (рис. 38, Л) корнеплод образован главным образом утолщенным корнем.
Толстые боковые и придаточные корни в мочковатой корневой системе называют корневыми шишками. Так, у георгины, батата и некоторых других растений утолщены придаточные корни (рис. 38, Б).
У некоторых лиановидных растений (плющ, монстера) корень выполняет роль прицепки, шпильки, крючка. С их помощью растение, не имеющее прямостоячего стебля, поднимается вверх по стене, скале или стволу других растений.
Рис. 38. Корнеплоды (А) и корневые шишки (Б)
У пандануса, произрастающего в приливно-отливной зоне, развиваются ходульные корни (рис. 39, 1). Они высоко над водой удерживают на зыбком илистом грунте крупные облиственные побеги. У фикуса развиваются столбовидные надземные корни, или корни-подпорки (рис. 39, 4).
У тропических растений, живущих на ветвях деревьев, развиваются воздушные корни. Они часто встречаются у орхидей, бромелиевых, у некоторых папоротников (рис. 39, 2). Воздушные корни свободно висят в воздухе, не достигая земли и поглощая по
Рис. 39. Видоизменения корней: 1 — ходульные (панданус); 2 — воздушные (бромелия); 3 — втягивающие (крокус); 4 — столбовидные (фикус-баньян)
57
падающую на них влагу от дождя или росы. У луковичных и клубнелуковичных растений, например у крокусов, среди многочисленных нитевидных корней имеется несколько более толстых, так называемых втягивающих, корней (рис. 39, 3). Сокращаясь, такие корни втягивают клубнелуковицу глубже в почву.
У растений корни видоизменились под воздействием изменений условий окружающей среды.
Значение корней в природе. Корни, пронизывая рыхлые песчаные почвы, укрепляют их. Протискиваясь в плотной глинистой и каменистой почвах, они придают им рыхлость и своими выделениями обеспечивают растворимость поглощаемых минеральных веществ. Постоянно отмирающие корневые волоски вместе с выделениями и слущиванием слизистых клеток чехлика обеспечивают питание (и привлечение) многочисленного микроскопического населения почвы (бактерий, грибов, простейших). Тем самым корни создают благоприятные условия для своей жизни и жизни других организмов.
Еще одно значение корня — служить пищей другим организмам, в том числе и человек}1'. Корни также обеспечивают плодородие почвы. Кроме названных корень может выполнять и ряд других функций.
Корень приспособлен для поглощения питательных веществ из почвы. Он укрепляет растение в почве, может обеспечивать вегетативное размножение растения и участвовать в запасании питательных веществ. Все разнообразие корней связано с видоизменениями главного или боковых и придаточных корней. Видоизменения корня обусловлены его функциями.
1.	Какую роль в жизни растений играет корень?
2.	Каким образом корни участвуют в повышении плодородия почвы?
3,	Корни каких растений человек часто использует в своем питании?
Подумайте!..
Какое строение имеет придаточный корень, выросший на стебле?
58
Проверьте себя. Что вы узнали о корне растений?
Какие утверждения верны?
1.	Корень — специализированный орган почвенного питания.
2.	Виды корневых систем: стержневая, мочковатая и придаточная.
3.	Боковые корни отходят от главного корня.
4.	Придаточные корни образуются на боковых корнях.
5.	Удаление верхушки корня усиливает рост корня.
6.	Корень всасывает воду из почвы с помощью корневых волосков.
7.	Рост корня обеспечивается делением клеток на его верхушке.
8.	Кончик корня покрыт корневым чехликом.
9.	В корне за зоной всасывания находится зона поглощения.
10.	Корневые волоски — это выросты клеток покровной ткани корня.
11	*. Корнеплоды — плоды, образующиеся па корнях.
12*. Корень моркови называют корневой шишкой.
13. Корни дышат кислородом.
Дополните фразы, выбрав правильный ответ.
1.	Самая длинная часть корня:
а)	зона роста;
б)	зона деления;
в)	зона проведения;
г)	зона всасывания.
2.	Проводящая ткань, по которой вода и растворенные вещества подан маются вверх ио стеблю к листьям, называется:
а)	межклетник;
б)	древесина;
в)	луб;
г)	корневой волосок.
3.	Корни, образующиеся на стеблях и листьях, называются:
а)	боковыми;
б)	придаточными;
в)	воздушными;
г)	корнеотпрысковыми.
Корень, зоны корня, виды корней (главный, боковые, при даточные), корневой чехлик, корневые волоски, корневъо системы (стержневая, мочковатая), корнеплоды* корневые шишки*.
5<
Побег. Строение и значение побега
§ 16
Рис. 40. Организм цветкового растения — это система корней и побегов
Рис. 41. Схема строения побега
Растение представляет собой сложную систему взаимодействующих корней и побегов (рис. 40).
Строение побега. Побег, как и корень, — основной орган растения. Он состоит из осевой части, или стебля, и его боковых частей, называемых листьями (рис. 41). Благодаря листьям побег осуществляет свою главную функцию — образование необходимых растению органических веществ в ходе фотосинтеза. Кроме того, на побеге есть зачатки новых побегов — почки. Угол между листом и стеблем называют пазухой листа.
Одни побеги у растений состоят только из стебля, листьев и почек, их называют вегетативными. Другие побеги помимо вегетативных частей имеют цветки и называются цветоносными или генеративными.
Главная черта, отличающая побег от корня, — образование листьев и почек в пазухах листьев. Листья могут быть большими или мелкими, зелеными или бесцветными, но их присутствие на побеге обязательно. Также обязательно у побега наличие почек.
Стеблевая часть побега состоит из узлов и междоузлий. Участок стебля, от которого отходит боковой орган — лист, называют узлом. Участки стебля между узлами называют междоузлиями. Обычно на стебле возникает много узлов и междоузлий. От длины междоузлий зависит длина стебля.
Строение и значение почек побега. На верхушках побегов находятся верхушечные почки. С помощью верхушечных почек побеги нарастают в длину. В пазухах листьев располагаются пазушные почки. Из них развиваются боковые побеги, обеспечивающие вег-
60
вление. Расположение пазушных почек повторяет расположение листьев на побеге.
Снаружи почка покрыта видоизмененными листьями — плотными кожистыми почечными чешуями. Они пропитаны смолистыми веществами и склеиваются краями между собой. Такой своеобразный колпак из кожистых листьев надежно укрывает внутренние части почки.
Если разрезать почку вдоль и рассмотреть ее внутреннее строение, то в ней можно найти зачаток стебля, зачатки листьев и боковых почек. Поэтому почку называют зачаточным побегом.
Когда в почке находятся только зачаточные вегетативные побеги (стебель, листья и почки), ее называют вегетативной (рис. 42, А). Но в почке помимо вегетативных зачатков могут сформироваться еще и зачатки цветка (или нескольких цветков). Такую почку называют цветочной или генеративной (рис. 42, Б). Из нее затем может вырасти цветочный, или генеративный, побег.
I Почка — это зачаток нового побега, вегетативного или генеративного.
С помощью лупы можно увидеть, что на верхушке зачаточного стебля находится ростовая часть побега — конус нарастания. Здесь клетки делятся и тем обеспечивают нарастание мас-
Рис. 42. Внешний вид и продольный разрез почек: А — вегетативной (дуб) и Б — генеративной (бузина):
1 — зачаточные листья;
2 — конус нарастания:
3 — зачаточные почки;
4 — зачаточный стебель;
5 — почечные чешуи: 6 — зачаточные цветки
сы клеток побега, из которых затем образуются новые зачаточные листья, почки, узлы стебля. Таким образом, формирование зачатков вегетативных и генеративных частей побега происходит в верхушечной части почки.
Лабораторная работа № 6
Тема. Строение вегетативных и генеративных почек.
Цель: изучить внутреннее строение почек.
Оборудование и материалы
1. Лупа ручная, препаровальная игла, пинцет, скальпель. 2. Годичные побеги с почками (сирень или тополь, смородина черная).
61
Ход работы
1.	Рассмотрите на побеге боковые и верхушечные почки. Опишите внешний вид почек (форму; окраску), отметьте их размеры.
2.	Отделите от побега одну почку. Разрежьте ее вдоль. Положите разрезанные части на предметное стекло.
3.	Пользуясь лупой и рисунком 42 учебника, найдите почечные чешуи, зачаточные листья, зачаточный стебель. Определите, какую почку вы рассматриваете — вегетативную или генеративную.
4.	Рассмотрите вегетативную и генеративную почки. Опишите, чем они отличаются друг от друга.
5.	Сделайте схематический рисунок строения почки и подпишите ее части.
6.	Сделайте вывод, почему почку называют зачаточным побегом.
Побег — сложный орган растения, состоящий из стебля, листьев и почек. Его главная функция — образование органических веществ с помощью листьев. В стеблевой части побег состоит из узлов и междоузлий. В узлах располагаются листья и пазушные почки. Почка — зачаточный побег растения.
1.	Объясните, почему побег называют сложным органом.
2.	Какова роль побега в жизни растительного организма?
3.	Почему почку называют зачаточным побегом?
Развитие побегов из почек
Почка представляет собой зачаточный, еще не развернувшийся побег. Если ветку ивы, тополя или бузины в конце зимы поставить в воду; то через несколько дней почки набухнут, у них начнут раздвигаться кожистые чешуйки и появятся нежные зеленые листья молодого побега. Этот побег вырастает из почки.
Поскольку почка находится в пазухе листа, то расположение почек на побегах повторяет расположение листьев.
Листорасположение. У большинства растений (василек, пион, роза, лен, горох) от каждого узла отходит только один лист. В итоге все листья на побеге располагаются как бы один за другим поочередно. Такое расположение листьев называется очередным. У некоторых растений от узла
62
всегда отходит два листа, располагаясь один против другого. Такое листорасположение называют супротивным. Это можно видеть, например, у гвоздики, сирени, бузины, клена. Если от узла отходит три и больше листьев, такое листорасположение называют мутовчатым (элодея, олеандр, вороний глаз).
Листья на стебле всегда занимают боковое положение. Обычно они располагаются в таком порядке, что почти не затеняют друг друга. Такое расположение позволяет листьям лучше улавливать свет, необходимый для фотосинтеза.
В условиях недостаточного освещения у растений может меняться расположение листа вследствие его смещения или изгибов листового черешка в сторону света. Это видно на примере комнатных растений. Такое смеще-
ние листьев часто наблюдается в природе у побегов нижних затененных веток, например у липы, вяза, на ползучих побегах
плюща. У них листья располагаются в виде листовой мозаики (рис. 43). При этом пластинки всех листьев располагаются горизонтально; среди них более мелкие по размерам листья заполняют промежутки между крупными, образуя единую поверхность, где нет просветов. Такое расположение листьев способствует макси
мальному использованию света в услови-
ях слабого освещения.	Рис. 43. Листовая мозаика у плюща
Рост и развитие побега. За одно лето из почки вырастает годичный побег. Верхушечная почка обеспечивает рост главного стебля (или ствола) растения. Благодаря этому увеличивается длина стебля и выше к свету выносятся расположенные в его узлах листья и почки. В этом проявляется основная роль верхушечной почки.
Из боковых пазушных почек развиваются боковые побеги. С образованием новых боковых побегов осуществляется ветвление растения. У деревьев все ветви образуют крону.
С увеличением массы ветвей появляется множество новых листьев. Благодаря этому увеличивается общая поверхность соприкосновения со светом, и растение охватывает значительно больший объем среды для воздушного питания, что обеспечивает высокую жизнестойкость растения как целостного организма.
Можно заставить растение сильнее ветвиться, если удалить растущую верхушку побега.
63

Рис. 44. Прищипка верхушечной почки усиливает ветвление побега
Рис. 45. Спящие почки у березы (А) и дуба (Б)
При удалении верхушечной почки образуется много боковых побегов. Это свойство используется в садоводстве, огородничестве и цветоводстве. Растениеводы прищипкой верхушки побега заставляют сильнее ветвиться, например, огурцы, капусту-брокколи (рис. 44). Благодаря пасынкованию, т. е. удалению лишних боковых побегов («пасынков»), например, у помидоров, георгин, наоборот, создаются условия для лучшего развития главного побега. Обрезкой ветвей можно сформировать округлую или другую причудливую форму кроны у деревьев и кустарников.
Не все почки реализуют свою возможность вырасти в длинный или короткий годичный побег. Некоторые почки не развертываются в побеги в течение многих лет. При этом они остаются живыми, способными при определенных условиях развиться в листовой или цветоносный побег. Они словно спят, поэтому их называют спящими почками. Их можно найти на старых стволах или пнях, например дуба, березы (рис. 45), черемухи, тополя. Когда главный ствол замедляет свой рост или его спиливают, спящие почки трогаются в рост, и из них вырастают облиственные побеги, образуя пнёвую поросль.
Почки могут быть вегетативными и генеративными из них соответственно развиваются вегетативные и генеративные побеги. Из пазушных почек развиваются боковые побеги, обеспечивающие ветвление.
1.	Назовите основные функции почек.
2.	По каким признакам в зимнее время можно определить листорас положение у побега?
3.	Какова роль ветвления в жизни растения?
64
Проверьте себя. Что вы узнали о побеге?
Подумайте!
Почему ветвятся боковые побеги?
♦ Как человек использует знания о росте побегов?
Какие утверждения верны?
1.	Почка — это зачаточный побег.
2.	Побег состоит из стебля и листьев.
3.	Почка — зачаток растения.
4.	У семенных растений могут быть вегетативные и генеративные почки.
5.	Побег — это система взаимосвязанных органов: стебля, листьев и почек.
6.	Почечная чешуя — это лист растения.
7.	Побег — один из основных органов растения.
8.	Из всех почек могут вырасти побеги.
. X';/' Побег, почки (боковые и верхушечные, вегетативные и ге-неративные), почечные чешуи, зачаточный побег, узел, междоузлие, конус нарастания, ветвление*.
§ 18
Лист — часть побега. Внешнее и внутреннее строение листа
Внешнее строение листа. Лист всегда занимает боковое положение в побеге, располагаясь в узлах стебля. У преобладающего числа высших растений лист имеет плоскую форму. Этим он отличается от всех других органов растения. Плоская форма зеленого листа обеспечивает наибольшее соприкосновение поверхности растения с воздушной средой и солнечным светом.
У листа различают листовую пластинку, черешок, прилистники и основание, которым он прикрепляется к стеблю (рис. 46). Есть растения, у которых черешок и прилистники отсутствуют.
У многих растений листья простые - они имеют только одну' листовую пластинку (рис. 47, 1,2,3,5). Есть растения, у которых лист имеет не-
Рис. 46. Внешнее строение листа:
1 — листовая пластинка:
2 — жилки; .3 — черешок;
4 — прилистники;
5 — основание листа
3	б ал
65
1
2
3
4
Рис. 47. Разнообразие листьев. Простые листья: 1 — сирень; 2 — яблоня; 3 — клен;
5 — одуванчик. Сложные листья: 4 — клевер; 6 — шиповник; 7 — малина;
8 — земляника; 9 — люпин
сколько листовых пластинок. Такие листья называются сложными (рис. 47, 4, 6, 7, 8, 9).
При изучении внешнего строения листа хорошо видно, что на листовой пластинке многих растений четко выражены жилки. Они представлены пучками проводящей и механической ткани. По жилкам в лист поступают вода и минеральные соли и отводятся органические вещества, образовавшиеся в листе. У одних растений жилки примерно одинаковые по величине и лежат дугообразно или параллельно друг другу. У других они представлены перисто-разветвленной сетью мелких жилок, сходящихся в одну крупную центральную жилку в середине листа. Перистое и пальчатое жилкование характерно для листьев двудольных растений, а параллельное и дуговое — для листьев многих однодольных растений.
Размеры листьев у растений разные. Так, у пальмы, монстеры, кувшинки белой и кубышки желтой листья очень большие: их длина вместе с черешком достигает 150-200 см. у некоторых пальм — даже 5-12 м. А вот у вереска и иглицы они совсем мелкие, длиной всего 2-3 мм.
Внутреннее (клеточное) строение листа можно увидеть под микроскопом на поперечном срезе листовой пластинки (рис. 48).
66
Снаружи лист покрыт кожицей. Она образована слоем прозрачных клеток покровной ткани, плотно прилегающих друг к другу. Кожица защищает внутренние ткани листа. Стенки ее клеток прозрачны, что позволяет свету легко проникать внутрь листа.
На нижней поверхности листа, среди прозрачных клеток кожицы, находятся очень мелкие парные зеленые клетки, между которыми есть щель. Пару замыкающих
Столбчатая ткань
Губчатая ткань
Дыхательная Замык;
Кожина
полость клетки устьица
Рис. 48. Схема внутреннего строения листа
клеток и устичную щель между'
ними называют устьицем. Раздвигаясь и смыкаясь, эти две клетки то открывают, то закрывают устьице. Через устьице происходит газообмен
и испаряется влага.
При недостаточном водоснабжении растения устьица закрыты. С поступлением воды в растение они открываются (рис. 49).
Устьица встречаются в кожице всех наземных растений. Их количество у рас-ДУу тения огромно — от 80 до 300 штук и больше на 1 мм2 поверхности листа. На-пример, у клена на 1 мм2 поверхности листа
приходится 550 устьиц, а у кубышки желтой — 650.
V большинства растений устьица располагаются преимущественно на нижней стороне листа, но у некоторых (например, у эвкалипта, капусты) они находятся на обеих сторонах листа. У растений с плавающими на воде листьями (кубышка, кувшинка) устьица сформировались только на верхней стороне листа, обращенной к воздушной среде.
Ткани листа. Внутри листа имеется очень много клеток хлорофиллоносной ткани — мякоть листа. Из-за большого количества хлоропластов в клетках мякоти лист имеет зеленый цвет. Присутствие большого числа зеленых хлоропластов в мякоти листа свиде-
Устьице
Рис. 49. Участие устьиц в газообмене
тельствует о том, что в этой части осуществляется фотосинтез, т. е. здесь образуются
органические вещества. Вот почему ткань, и испарении влаги
67
составляющую мякоть листа, часто называют фотосинтезирующей тканью.
|Лист — часть побега. Это специализированный орган, содержащий клетки, которые улавливают солнечный свет, необходимый для осуществления фотосинтеза (воздушного питания).
В мякоти листьев различаются два типа клеток. Одни стоят, как столбики, тесно прилегая друг к другу, и располагаются в верхней части листа под кожицей. Под ними рыхло, с большими межклетными пространствами, заполненными воздухом, размещаются другие, более округлые клетки. По внешнему' виду' клеток и их расположению в мякоти листа различают столбчатую и губчатую ткани.
Клетки столбчатой ткани содержат большую часть (примерно V4) всех хлоропластов листа. Они лучше освещены, в них на свету' образуется больше всего органических веществ. Через рыхлую губчатую ткань происходит газообмен и испарение воды (см. рис. 49).
Строение мякоти листа по-разному представлено у листьев, развивающихся ДУи в различных условиях освещения. У растений, выросших в условиях яркого ос-'	' вещения, листья обычно имеют два или три слоя столбчатой ткани — их называ-
ют световыми. У растений, выросших при недостатке света, в тени, столбчатые клетки образуют только один тонкий слой в верхней части листа — их называют теневыми. У одного и того же растения листья, выросшие в хорошо освещенной части кроны, имеют структуру световых, а листья, взятые с теневой стороны или выросшие в глубине кроны, — структуру теневых.
(Главные функции листа — осуществление воздушного питания (фотосинтеза), газообмена и испарения воды.
На поперечном срезе листа помимо мякоти видны жилки, в которых находятся проводящие и механические ткани листа.
Проводящие ткани представлены пучками. Они состоят из древесины и луба. Проводящие пучки окружены механической тканью, которая предохраняет лист от разрыва и придает ему эластичность и прочность.
Лабораторная работа № 7*
Тема. Внешнее строение листа.
Цель: изучение внешнего строения простых и сложных листьев.
Оборудование и материалы
1. Комнатные растения: пеларгония (герань), традесканция. 2. Гербарий листьев шиповника, рябины, дуба, сирени.
68
Ход работы
1.	Рассмотрите зеленый лист комнатного растения пеларгонии (герани). Найдите части листа. Зарисуйте в тетради и надпишите их.
2.	Рассмотрите жилки на листовой пластинке пеларгонии. Сравните их с жилками у листа традесканции. Отметьте, в чем их различия.
3.	Рассмотрите в гербарии листья рябины, шиповника, дуба, сирени. Найдите среди них простые и сложные листья.
4.	Сделайте вывод о различии простых и сложных листьев.
5.	Запишите результаты в таблицу.
Растения с простыми листьями	Растения со сложными листьями
	
Лист — боковой орган побега. Он имеет плоскую (пластинчатую) форму, обеспечивающую наибольшее соприкосновение поверхности растения с воздушной средой и солнечным светом. Это способствует эффективному' осуществлению главных функций листа: фотосинтеза (воздушного питания), газообмена и испарения влаги. Фотосинтез осуществляется в зеленых клетках листа, испарение и газообмен — через устьица.
1.	Как вы понимаете термин «специализированный орган»?
2.	Приведите примеры растений с простыми и сложными листьями.
3.	Сравните листья комнатных растений алоэ древовидного и пеларгонии зональной. Назовите черты их сходства и различия.
4.	Найдите жилки на листьях различных комнатных растений и определите, как они располагаются в листе.
§ 19
Значение листа в жизни растения
Образование органических веществ. Зеленый лист выполняет важную функцию в жизни растения — здесь образуются органические вещества. Строение листа хорошо соответствует этой функции: он имеет плоскую листовую пластину, а в мякоти листа содержится огромное количество хлоропластов с зеленым хлорофиллом (рис. 50).
Образование органических веществ в процессе фотосинтеза — одна из основных функций листа.
69
Рис. 50. С помощью листьев растение улавливает солнечный свет
Листья растений содержат много воды. Она поступает в лист по проводящей системе от корней. Внутри листа вода продвигается по стенкам клеток и по межклетникам к устьицам, через которые уходит в виде пара (испаряется).
Испарение воды — еще одна важная функция листа. Испарение обеспечивает взаимосвязь корней и листьев растения.
В том, что лист испаряет воду, можно убедиться (на опыте. Лист (или несколько листьев), не от-рывая от живого растения, поместите в полиэтиленовый пакет и завяжите его. Спустя 1-2 дня внутри пакета, на его стенках, появятся капельки влаги. Это произойдет благодаря испарению воды из листа, помещенного в пакет.
Процесс испарения воды листьями у растений регулируется открыванием и закрыванием устьиц. Закрывая устьица, растение защищает себя от потери воды.
Открывание и закрывание устьиц находится под влиянием факторов внешней и внутренней среды, в первую очередь температуры и интенсивности солнечного света.
Из внешних факторов на работу устьиц влияет сухость воздуха, условия во-((zW доснабжения, яркость света и температура. Так, во время засухи у большин-ства растений устьица закрыты. Многие растения открывают устьица лишь вечером и ночью, когда спадает жара. Но у большинства деревьев, теневыносливых растений, многих злаков максимальное испарение воды происходит в дневное время. Из внутренних факторов, влияющих на открывание устьиц, большое значение имеет обеспеченность водой клеюк листа. При водном дефиците в тканях листа устьица закрываются.
Газообмен. Листья благодаря работе устьиц осуществляют и такую важную функцию, как газообмен между растением и атмосферой. Через устьица в лист с атмосферным воздухом поступают кислород и углекислый газ. Кислород используется для дыхания, углекислый газ необходим растению для образования органических веществ. Через устьица в воздух выделяется кислород, который образуется в процессе фотосинтеза. Удаляется и углекислый газ, появившийся у растения в процессе дыхания. Фотосинтез осуществляется только на свету, а дыхание — на свету и в темноте, т. е. постоянно.
70
Листопад. В процессе жизнедеятельности листья к концу вегетационного периода стареют, питательные вещества из них оттекают, хлорофилл начинает разрушаться, листья окрашиваются в желтый или красноватый цвет, а в тканях листа скапливаются отработанные ненужные вещества. Состарившиеся листья удаляются благодаря листопаду. Это выработанное в процессе эволюции приспособление обеспечивает не только удаление ненужных растению веществ, но и сокращение поверхности надземных органов в неблагоприятный период года. Иначе говоря, вследствие листопада уменьшается испарение и предотвращается поломка кроны под тяжестью снега. Таким образом, удаление ненужных веществ в ходе листопада — еще одна важная функция листа у растений.
I Фотосинтез, испарение, газообмен и удаление ненужных веществ благодаря листопаду — основные функции, выполняемые зеленым листом в жизни растений.
У некоторых растений листья приобрели и другие функции. Многие растения размножаются листьями (вегетативное размножение). Некоторые растения в листьях откладывают запасные питательные вещества, например очиток, молодило, алоэ (рис. 51), кочанная капуста, лук.
Видоизменения листьев. У многих растений (молодило, лук) лис
Рис. 51. Мясистые листья, содержащие
запасные питательные вещества и воду: 1 — алоз; 2 — очиток; 3 — молодило
тья с запасом питательных веществ часто приобретают мясистую чешуевидную форму.
У гороха посевного и мышиного горошка наряду с обычными листьями имеются листья в виде усиков. С их помощью иепрямрстоячие побеги этих растений, цепляясь за опору, поднимаются выше и выносятся
к свету.
У барбариса (рис. 52), караганы, верблюжьей колючки некоторые листья стали колючками, которые защищают побеги от животных. У кактусов листья видоизменились в острые иглы.
Почечные чешуи, покрывающие почки, — это видоизмененные листья. Они защищают зачаточные побеги от неблагоприятных воздействий окружающей среды.
71
Рис. 52. Побег барбариса с листовыми колючками (слева). Переход от листа к колючке у барбариса
I Чешуи, колючки, усики — это видоизменения листа, возникшие в результате выполнения листом различных дополнительных функций.
В природе есть немало растений, которые способны с помощью листьев улавливать насекомых и их переваривать. Обычно такие насекомоядные растения произрастают на почвах, бедных минеральными веществами, особенно с недостаточным содержанием азота, фосфора, калия и серы. Из тел насекомых эти растения получают необходимые им неорганические вещества.
Рис. 53. Веточка пузырчатки обыкновенной с ловчими листьями-пузырьками
Часто встречается хищное растение росянка круглолистная, обитающая на болотах. За сутки одно растение ловчими листьями
способно переварить несколько десятков насекомых (комаров, мошек).
В озерах на территории России часто встречается растение пузырчатка (рис. 53), плавающая у поверхности воды. Среди ее нитевидных зеленых листьев некоторые имеют форму ловчих пузырьков (диаметром 2-5 мм) с крышечкой. Попавшие в них мелкие животные, например дафнии, перева
риваются и всасываются растением. Так растение компенсирует дефицит минеральных веществ (особенно соединений азота), которых недостаточно
в воде озера.
72
Лист — важный орган растения. Функции листа разнообразны: фотосинтез, газообмен, испарение, удаление ненужных веществ, запасание питательных веществ и др. Внешнее и внутреннее строение листьев обеспечивает выполнение листом своих функций. Приобретая новые функции, лист видоизменяется.
1.	Назовите основные функции листа.
2.	Какие условия необходимы растению для образования органических веществ в листьях растений?
3.	Приведите пример растений, у которых вы наблюдали видоизмененные листья.
4.	Почему у кактусов листья видоизменились и приобрели вид иглы?
Проверьте себя. Что вы узнали о свойстве зеленого листа как части побега?
Ответьте на вопросы.
1.	Что такое лист? К какой группе органов растения его относят?
2.	Какова роль листа в жизни растения?
3.	Какие видоизменения листьев вам известны?
4.	Назовите ткани листа.
5.	Какова роль жилок листа?
6.	Какова роль устьиц?
7.	Какую роль выполняет кожица листа?
8.	Как происходит газообмен у растений?
9.	Какое значение в жизни растения имеет листопад?
Подумайте!
Как определить, осуществляет ли фотосинтез видоизмененный лист (усик, чешуя, ловчий пузырек)?
Какие утверждения верны?
1.	Лист состоит только из черешка и листовой пластинки.
2.	Снаружи лист покрыт кожицей.
3.	Устьице — это только две замыкающие клетки в кожице листа.
4.	Фотосинтезом называют образование из воды и углекислого газа органических веществ и кислорода на свету.
5.	Жилки укрепляют лист, придают ему эластичность и прочность.
6.	Ставное значение листа в жизни растения — испарение.
7.	Все части листа состоят из клеток и тканей.
73
8.	Видоизменение листа обусловлено приобретением новых функций.
9.	В мякоти листа многих растений можно выделить столбчатую и губчатую ткани.
10.	Лист — главный орган побега.
§ 20
Листовая пластинка, прилистник, листья простые и сложные, устьице, устьичная щель, замыкающие клетки, фотосинтез, испарение, газообмен, листопад, видоиз
менения листа.
Стебель, его строение и значение
Рис. 54. Удлиненные и укороченные стебли побегов:
1 — подсолнечник;
2 — подорожник
Внешнее строение стебля. Стебель — это осевая часть побега, состоящая из узлов и междоузлий. В зависимости от степени вытянутости междоузлий стебель может быть удлиненным или укороченным (рис. 54). Так, у подсолнечника, кукурузы, астр, гладиолуса стебель удлиненный. А у подорожника, одуванчика, маргаритки, примулы, эхеверии, сенпо-лии стебель укороченный.
На поперечном разрезе видно, что стебель чаще всего имеет округлую форму; Но он может быть и трехгранным (у осоки), и четырехгранным (у крапивы) или иметь другую форму.
Внутреннее строение стебля. Рассмотрим внутреннее строение стебля древесного растения на поперечном разрезе (рис. 55). Снаружи стебель защищен покровными тканями. У молодых стеблей поверх покровной ткани еще сохраняются остатки тонкой кожицы. У многолетних растений к концу первого года жизни кожица замещается многослойной пробкой, состоящей из мертвых клеток, заполненных воздухом. Для дыхания в кожице (у молодых побегов) имеются устьица, а позже образуются чечевички — участки пробки с крупными, рыхло расположенными клетками с большими межклетниками.
Под покровной тканью находится кора, образованная разными тканями. Наружная часть коры представлена слоями клеток покровной и механической тканей с утолщенными оболочками и тонкостенных клеток основной ткани.
74
Внутренняя часть коры, в составе которой много клеток проводящей ткани, называется лубом.
В состав луба входят ситовидные трубки. по которым идет нисходящий ток: органические вещества передвигаются от листьев. Ситовидные трубки состоят из живых клеток, соединенных концами в длинную трубку. Между соседними клетками имеются мелкие отверстия. Через них, как через сито, передвигаются органические вещества, образующиеся в листьях (рис. 56).
Ситовидные трубки остаются живыми недолго, чаще 2-3 года, изредка — 10-15 лет. На смену им постоянно образуются новые. Ситовидные трубки составляют небольшую часть в лубе и обычно собраны в пучки. Кроме этих пучков в лубе имеются клетки механической ткани, главным образом в виде лубяных волокон, и клетки основной ткани.
К центру от луба в стебле расположена другая проводящая ткань — древесина. 11о ней идет восходящий ток: вода с рас творенными в ней веществами передвигается от корней к листьям.
Древесина образована разными по форме и величине клетками. Основная ее часть состоит из сосудов, трахеид и древесных волокон.
Сосуды — это соединения многих трубчатых кле-Ц ток, называемых члениками. Располагаясь друг «-*^7 над другом, они образуют трубочку. Часть перегородок между соседними члениками растворяется, и образуются сквозные отверстия. По таким сосудам растворы передвигаются достаточно быстро (см. рис. 56). Трахеиды представляют собой не сосуды, а цепочки из прилегающих друг к другу длинных мертвых водопроводящих клеток. В местах соприкосновения у них имеются поры, по которым и передвигаются растворы из клетки в клетку по направлению к листьям. Передвижение воды с растворенными солями в трахеидах идет значительно медленнее, чем в сосудах.
Рис. 55. Часть поперечного среза стебля трехлетнего побега липы: 1 - пробка; 2 — луб; 3 — кора;
4 — камбий;
5 — древесина с гремя годичными кольцами;
6 — сердцевина
Клетки
у	2 коры
корня
Рис. 56. Схема движения воды и органических веществ по сосудам древесины (1) и ситовидным трубкам луба (2) в стебле
75
Древесные волокна похожи на трахеиды, но имеют более толстые стенки клеток. Основная часть древесины (сосуды, трахеиды, древесные волокна) представлена одревесневшими клетками, лишенными живого содержимого. Они участвуют в передаче растворов вместе с живыми клетками.
В центре стебля лежит толстый слой рыхлых клеток основной ткани, в которых откладываются запасы питательных веществ, — это сердцевина. У некоторых растений (георгина, тюльпан, огурец, бамбук) сердце-вина занята воздушной полостью.
Рост стебля в толщину. Между древесиной и лубом у двудольных растений находится тонкий слой клеток образовательной ткани — камбий (рис. 57). В результате деления клеток камбия стебель растет в толщину. При делении камбиальных клеток 3/4 дочерних появляющихся клеток отходит к древесине, а 'Д - к лубу. Поэтом}’ прирост особенно заметен в древесине. Деление клеток камбия зависит от сезонного ритма: весной и летом происходит активно, в результате чего образуются крупные клетки, а осенью замедляется, и тогда образуются мелкие клетки. Зимой деление камбия прекращается. В итоге образуется годичный прирост древесины, хорошо заметный у многих деревьев, называемый годичным кольцом (см. рис. 55, 57). По числу годичных колец можно подсчитать возраст побега и дерева в целом.
Ширина годичных колец у древесных растений зависит от условий окружающей среды. Так, в холодном климате, на болотных почвах величина годичных колец древесины очень мала. В благоприятных климатических условиях, на богатых почвах толщина годичных колец увеличивается. Сопоставляя чередование широких и узких годичных колец у ство-
Годичные кольца
Сердцевина стебля, образованная из крупных тонкостенных клеток, в которых могут откладываться запасные вещества
Древесина — слои клеток, по которым вода и минеральные соли передвигаются вверх (восходящий ток)
Пробка
Кора
Луб, по клеткам которого продукты фотосинтеза (сахара) передвигаются в стебле (нисходящий ток)
Камбий, обеспечивающий рост стебля в толщину
Рис. 57. Внутреннее строение стебля
76
ла, можно определить, в каких условиях жило растение, а также установить колебания погодных условий за многие годы.
Функции стебля. В жизни растений стебель выполняет разные функции. Он проводит воду с растворами минеральных солей от корня к листьям и отводит образующиеся в них органические вещества. Проводящая — важная функция стебля.
Стебель служит опорой растению, он держит на себе тяжесть находящихся на нем листьев, цветков и плодов. Опорная — другая важная функция стебля.
В основной ткани стебля могут откладываться запасные питательные вещества. В этом проявляется запасающая функция стебля.
С помощью стебля побег выносит свои листья и почки к свету в ходе роста растения. В этом проявляются важная осевая функция стебля и функция роста.
Все эти функции стебель выполняет посредством основных, проводящих, механических и образовательных тканей.
В пустынях, где жаркий климат и недостаток влаги, встречаются растения с тол-Ху стым стеблем и слабым развитием листьев, например кактусы, кактусовидные молочаи, стапелии. Стебель таких растений превращен в орган, способный накапливать воду. Растения с сочными, мясистыми стеблями (кактусы) или листьями (алоэ) называют суккулентами (от лат. суккулентус — «сочный»). Мексиканские кактусы имеют мясистые стебли в виде ребристых шаров, высоких ребристых колонн, цилиндров и канделябров, толстых лепешек. У кактусов нет зеленых листьев — они представлены в виде пучков игл. Поэтому хлоропласты находятся в клетках поверхностных тканей стебля, где и происходит фотосинтез. На острове Сокотра у восточного побережья Африки произрастают деревья с чрезвычайно толстыми, как бочки, стволами и малым количеством ли-
Рис. 58. Адениум тучный
Рис. 59. Бутылочное дерево
77
стьев. Одно из них, красиво цветущий адениум тучный, имеет толстый бочковидный короткий ствол с большими резервуарами для воды (рис. 58). Воду может накапливать в своих стволах и баобаб. Его мягкие и пористые ткани запасают в период дождей так много воды, что ствол заметно разбухает, приобретает выпуклую форму Этой воды дереву хватает на весь засушливый сезон. Расходуя воду, ствол баобаба худеет. Таким же свойством обладают стволы некоторых пальм. Из-за утолщения стволов, вызванного запасом влаги, такие деревья получили название бутылочных (рис. 59).
Лабораторная работа № 8*
Тема. Внешнее и внутреннее строение стебля.
Цель: изучить строение стебля.
Оборудование и материалы
1.	Лупа, препаровальная игла, пинцет, скальпель. 2. Комнатное растение пеларгония; раздаточный материал: зимняя ветка тополя (двулетняя), поперечный и продольный срезы стебля тополя.
Ход работы
1.	У пеларгонии рассмотрите стебель. Найдите узлы и междоузлия.
2.	У ветки тополя найдите чечевички и листовые рубцы.
3.	Рассмотрите с помощью лупы поперечный срез стебля тополя. Пользуясь рисунками 55 и 57, найдите основные элементы внутреннего строения стебля.
4.	Определите количество годичных колец у ветки тополя. Найдите слой камбия.
5.	Рассмотрите продольный срез стебля тополя. Определите иглой твердость сердцевины, древесины и коры.
6.	Отделите кору от древесины. Объясните, почему она так легко отделяется.
7.	Сделайте выводы.
8.	По материалам работы подготовьте наглядное пособие «Строение стебля». Для этого на плотный лист бумаги прикрепите обнаруженные при изучении внутреннего строения стебля тополя части и подпишите их.
Стебель — важная часть побега. Он выполняет различные функции: осевую, проводящую, опорную, запасающую. Внешнее и внутреннее строение стебля обусловлено теми функциями, которые он выполняет в жизни растения. 11о древесине стебля идет восходящий ток, а по лубу — нисходящий ток. В результате деления клеток камбия стебель растет в толщину. По годичным кольцам можно определить возраст растения и условия, в которых оно произрастало.
78
1.	В какой части стебля расположены сосуды?
2.	Назовите функции стебля.
3.	В чем проявляется взаимосвязь стебля с другими органами растения?
§21
Видоизменения побегов
Видоизменения надземных побегов. Стебли в побеге растений выполняют важные функции и отличаются значительным разнообразием.
Если при раскрытии почки начинают быстро развиваться междоузлия, то появляются побеги с удлиненным стеблем (удлиненные побеги). Но если междоузлия почти не вырастают, го образуются побеги с укороченным стеблем и сближенными, сидящими как бы в розетке листьями (укороченные побеги). Растения с укороченными побегами (примула, подорожник) называют розеточными.
Но направлению роста различают стебли прямостоячие, ползучие, цепляющиеся, вьющиеся и др. Прямостоячие стебли имеются у многих древесных и травянистых растений (у них рост побегов обычно направлен вверх, к солнцу). Стелющиеся стебли развиваются у некоторых видов можжевельника, кедрового стланника и у многих трав (очиток, традесканция). Если на стелющихся побегах образуются придаточные корни, то их называют ползучими (клевер ползучий, луговой чай, плющ). Стелющиеся стебли обычно имеют небольшие междоузлия, хорошо развитые листья, на них образуется много боковых побегов. Быстро нарастая и устилая поверхность почвы облиственными побегами, такие растения скоро захватывают большую площадь, чем обеспечивают себе благополучное существование. Земляника, живучка ползучая, гусиная лапка и многие другие растения имеют ползучие стебли, но с длинными и тонкими междоузлиями. Такие ползучие побеги называют усами. У них на узлах образуются чешуевидные листья. а из верхушечных почек развиваются укороченные розетковидные побеги с зелеными листьями. С помощью усов растения вегетативно размножаются и расселяются.
Растения с вьющимися побегами называют лианами. Большое количество разнообразных лиан встречается в тропических лесах. Встречаются лианы и на территории России. Это огурец, хмель, виноград, ломонос (клематис), плющ, а также горох, фасоль, вьюнок. В комнатных условиях выращивают такие лианы, как монстера, пассифлора, циссус, клеродендрон.
79
Рис. 60. Лианы: 1 — паслён сладко-горысий; 2 — клематис; 3 — душистый горошек
Лианы для удержания побегов но опоре используют различные приспособле-ния в виДв щетинок, крючков, усиков, прицепок. При этом все эти приспособ-' ления являются видоизменениями или корней, или листьев, или боковых побегов. Многие лианы обвивают опору своими удлиненными побегами с непрямостоячими стеблями (рис. 60).
Рис. 61. Корневища ландыша (А): пырея (Б): 1 — стебель; 2 — узлы; 3 — почки
У некоторых растений побеги приобретают уплощенную листообразную форму, например у иглицы и аспарагуса. Эти растения, произрастающие в Крыму и на Кавказе, нередко выращиваются как комнатные. У многих растений побеги имеют вид колючки. Так, у груши, сливы, дикой яблони короткие боковые побеги видоизменены в колючки.
Видоизменения подземных побегов. Различают три основных типа видоизменений подземных побегов; корневище, клубень и луковицу.
Корневище (рис. 61) названо так из-за внешнего сходства с корнем. Однако в отличие от корня на корневище всегда есть узлы, листья и пазушные почки. Листы] обычно имеют чешуевидную или пленчатую форму, или от них остаются на корневище листовые рубцы. В узлах, под пазушными почками, могут развиваться придаточные корни. В корневище откладываются запасные питательные вещества, главным образом крахмал и сахар. Растение может раз
множиться корневищем, если его участок по какой-либо причине оторвется от материнского побега. Возможность вегетативного размножения посредством деления корневища люди час
80
Рис. 62. Столоны седмичника (А) и клубни картофеля (Б); столон (1); верхушечная почка (2); глазки (3): развитие побега из глазков (4)
то используют в растениеводстве.
У некоторых лесных растений подземные побеги развиваются очень тонкими и хрупкими. Их называют столонами (от лат. столо — «корневой побег»). Такие столоны имеют, например, седмичник (рис. 62, А), майник, адокса.
Клубень — это подземный побег со стеблевой утолщенной частью, имеющей округлую форму, в ко
торой откладываются и запасаются питательные вещества (рис. 62, Б). У картофеля, например, клубень развивается из верхушечной почки длинного столона.
Клубни используются растениями для вегетативного размножения. Если внимательно рассмотреть клубень картофеля, то можно увидеть, что на нем имеются верхушечные и боковые почки. Их называют глазками.
У посаженного в почву клубня картофеля из глазков развивается несколько (3-7) надземных побегов. На них образуется много придаточных корней, и одновременно с ними от основания каждого побега в почве из боковых по
чек развиваются столоны. Их верхушечные почки вскоре начинают утолщаться, обра-
зуя клубень. Вначале он маленький, затем увеличивается в размере вследствие разрастания запасающих тканей, в которых в большом количестве откладывается крахмал. Крупные клубни картофеля — результат селекционной работы человека. У дикорастущего картофеля, уроженца горных районов Южной Америки, клубни
очень мелкие.
Луковица представляет собой подземный (иногда надземный) сильно укороченный побег (рис. 63). Его стеблевая часть (донце) очень уплощена. От донца отходят сухие и мясистые листья. В сочных листьях запасаются питательные вещества, в основном разные сахара. В пазухах сочных листьев развиваются почки, из которых образуются дочерние луковицы. Это боковые почки, называемые детками или зубками. Особенно много их у чеснока и лука-шалота. С их помощью луковичные растения размножаются вегетативно.
81
Рис. 63. Луковицы: 1 — лук репчатый; 2 — лилия-саранка; 3 — тюльпан;
Д — донце; II — почки;
С — сухие листья;
М — мясистые листья
Луковица в отличие от корневища и клубня служит прежде всего .тля выживания в период жестокой летней засухи и глубокого прогрева почвы; вода, содержащаяся в тканях чешуевидных мясистых листьев луковицы, обеспечивает растению жизнь.
На территории России дикорастущие луко-. < вичные растения (тюльпаны, луки, рябчики, птицемлечники) произрастают в степях, полупустынях, в горных районах. Некоторые клубневидные (цикламен) и луковичные растут в широколиственных лесах (галантусы, пролески, гусиные луки). Большинство этих растений имеет цветоносные побеги, которые появляются рано весной, но уже к началу лето они отцветают, образовав плоды и сформировав подземные побеги — клубень или луковицу. В таком виде многолетние раннецветущие растения переживают неблагоприятные для них условия.
Лабораторная работа № 9
Тема. Внешнее строение корневища, клубня и луковицы.
Цель: изучить строение подземных побегов.
Оборудование и материалы
1.	Лупа ручная, препаровальная игла. 2. Клубень картофеля, гербарий корневищного растения (пырей), луковица лука репчатого.
Ход работы
1.	Рассмотрите в гербарии пырей и его корневище. Найдите узлы, междоузлия, чешуевидные листья и придаточные корни. Сделайте вывод.
2.	Рассмотрите клубень картофеля. Найдите его глазки. Рассмотрите под лупой глазки, найдите в них почки.
3.	Рассмотрите разрезанную вдоль луковицу. Найдите у луковицы стебель и листья. Определите, в чем отличие луковицы от корневища и клубня.
4.	Сделайте общий вывод.
Видоизмененные побеги выполняют различные функции: запасание питательных веществ, вегетативное размножение, переживание не- | благоприятных сезонов года и возобновление роста при благоприятных условиях. Растения, имеющие подземные видоизмененные побеги, способны сохраняться живыми длительное время, что используется человеком в хозяйстве.
82
1.	Как отличить корневище от корня?
2.	Назовите основные видоизменения побегов.
3.	Как вы думаете, почем) в условиях жаркого сухого климата луковичных растений встречается много, а корневищных — мало?
Проверьте себя. Что вы узнали о стебле как части побега?
Подумайте!
Какова роль междоузлий в жизни растения?
Какие утверждения верны?
1.	Листья находятся на междоузлиях.
2.	Стебель состоит из междоузлий и узлов.
3.	Годичные кольца — это кольца камбия.
4.	Побеги бывают надземные и подземные.
5.	Ситовидные трубки находятся в лубе.
6.	Стебель — орган образования питательных веществ для растения.
7.	В условиях яркого освещения стебель сильно вытягивается в длин)’.
8.	Рост стебля в толщину обусловлен делением клеток камбия.
9.	Клубень — это утолщенный подземный стебель растения.
10.	Корневище — видоизмененный побег.
11.	Чечевички — это дыхательные отверстия на стебле.
12.	Главная функция стебля — опорная.
.Yfey. Стебель, узел, междоузлие, годичный прирост, сосуды, ситовидные трубки, луб, древесина, камбий, сердцевина, чечевички, корневище, клубень, луковица.
§ 22
Цветок — генеративный орган, его строение и значение
Цветок — заметная, часто красивая, важная часть цветковых растений. Цветки могут быть крупные и мелкие, ярко окрашенные и зеленые, пахучие и без запаха, одиночные или собранные вместе из многих мелких цветков в одно общее соцветие.
Однако при всем разнообразии цветков их объединяет наиважнейшая в жизни растений функция — образование плодов и семян в результате полового размножения растения.
83
Рис. 64. Цветок и его основные части
Строение цветка. Цветки многих растений размещаются на тонких стебельках — цветоножках (рис. 64). Обычно это последнее междоузлие под цветком.
Верхний конец цветоножки, на котором располагается цветок, называют цветоложем. Это ось цветка, на ней располагаются все части цветка. Цветоложе всегда несколько шире цветоножки и имеет чрезвычайно короткие междоузлия. На узлах цветоложа располагаются все части цветка: чашелисти
ки, лепестки, тычинки и пестик.
На самой верхушке цветоложа находится пестик (один или несколько), а чуть ниже его размещаются тычинки — это главные части цветка. Еще ниже на цветоложе располагаются лепестки. Их совокупность называется венчиком. Под лепестками находятся чашелистики, образующие чашечку. Венчик и чашечка вместе создают самую яркую часть цветка — околоцветник. Околоцветник может быть простым или сложным (двойным). У простого околоцветника все листочки цветка одинакового цвета (тюльпан, ландыш). У сложного околоцветника они разделены на чашечку и венчик (роза, гвоздика).
(Околоцветник защищает пестик и тычинки от неблагоприятных условий окружающей среды и своей яркостью привлекает опылителей.
Главные части цветка. Рассмотрим пестик и тычинки, например вишни и тюльпана.
Пестик вишни состоит из трех частей: завязи, столбика и рыльца. У тюльпана в пестике нет столбика и рыльце сидит непосредственно на верхушке завязи.
Рыльце обычно клейкое, шероховатое или даже ветвистое. Оно служит для восприятия пыльцы.
Столбик поднимает рыльце, иногда высоко над околоцветником. При этом рыльце лучше улавливает пыльцу.
Завязь — самая нижняя, расширенная часть пестика. Она содержит в себе семязачатки (семяпочки), в них формируются женские половые
84
клетки — яйцеклетки. В завязи вишни развивается один семязачаток, а у тюльпана их много. Поэтому у вишни из цветка развивается односемянный плод, а у тюльпана — многосемянный.
Из завязи пестика после опыления цветка и оплодотворения яйцеклетки развиваегся плод, а из семязачатков образуются семена.
Тычинки у вишни и тюльпана состоят из длинной, тонкой тычиночной нити и крупного пыльника. Внутри пыльника развивается пыльца, представляющая собой скопление пылинок. В пылинках образуются мужские половые клетки — спермии. В цветке вишни имеется много тычинок, у тюльпана их только шесть.
Перенос пыльцы из пыльников на рыльце пестика называют опылением. После опыления происходит оплодотворение — слияние в одну клетку мужских и женских половых клеток.
«Цветок — это сложный генеративный орган. Составляющие его элементы обеспечивают половое размножение растения.
Пестик и тычинки участвуют в оплодотворении и образовании плода. При этом пестик — это женская часть цветка, а тычинки — мужская часть цветка.
Цветки, в которых есть и пестики, и тычинки {как у вишни и тюльпана), назы-(СИу вают обоеполыми. Такие цветки имеются у большинства цветковых растений. Но у некоторых растений развиваются однополые цветки (огурец, тополь, облепиха). Они содержат либо пестики, либо тычинки. На основе этого различают пес-
тичные (женские) цветки и тычиночные (мужские) цветки (рис. 65).
Пестичные цветки ботаники обозначают знаком планеты Венера — ? (условное изображение зеркальца с ручкой). Тычиночные цветки обозначают знаком планеты Марс — (условное изображение щита и копья).
Например, у огурца и тыквы в одних цветках имеются только тычинки (<?), а в других — пестики ($), из которых после оплодотворения развивается плод — огурец или тыквина.
Растения, у которых однополые пестичные и тычиночные цветки находятся на
Рис. 65. Тычиночные (1) и пестичные (2) цветки огурца
одном и том же растении, называют однодомными (огурец, тыква, орешник).
85
Рис. 66. Простые соцветия: 1 — кисть; 2 — щиток; 3 — колос; 4 — зонтик; 5 — початок; 6 — головка; 7 — корзинка
Растения, у которых пестичные и тычиночные цветки находятся на разных экземплярах, называют двудомными (тополь, осина, крапива). Так, у тополя весной мужские деревья пылят — рассыпают пыльцу, а позже, летом, женские деревья разбрасывают белый пух — летучие семена растения.
Соцветия. Цветки образуются на побегах. Часто ветвление побега в его верхушечной части приводит к тому, что на нем развивается не один, а несколько цветков и располагаются они в определенном порядке. Такая группа цветков называется соцветием (рис. 66).
Различают простые и сложные соцветия. В простых соцветиях цветки располагаются по одному на главной оси побега. В сложных соцвети-
Рис. 67. Сложные (1, 2) и простые (3. 4) соцветия: 1 — бузульиик: 2 — сныть; 3 — примула белая; 4 — примула-баранчик
86
ях на главной оси располагаются не одиночные цветки, а разветвленные небольшие соцветия (рис. 67).
В соцветия обычно объединены мелкие цветки. Собранные вместе, они придают большую яркость и аро-матность цветоносной части побега, что важно для привлечения животных-опылителей.
Кроме того, в соцветии по срав
Рис. 68. Бабочка адмирал, поглощая нектар, опыляет соцветие
нению с одиночными цветками всегда образуется больше плодов и семян, что обеспечивает лучшую возмож-
ность размножения растений. В этом большое биологическое значение
соцветия.
Интересно, что в процессе эволюции соцветия у некоторых растений благодаря большим краевым цветкам приобрели вид одного крупного цветка (подсолнечник, георгина, ромашка, нивяник, василек, календула, калина). Насекомое, опустившись на соцветие, за один прилет может опылить сразу множество цветков (рис. 68).
Лабораторная работа № 10*
Тема. Типы соцветий.
Цель: знакомство с типами соцветий.
Оборудование и материалы
Гербарий растений с соцветиями: подорожник, василек, клевер, черемуха (или другие).
Ход работы
1.	Ознакомьтесь с предложенным вам гербарием растений с соцветиями.
2.	Изучите соцветие черемухи (или ландыша). Сделайте схематический рисунок этого типа соцветия.
3.	Пользуясь рисунком 66 учебника, определите, какие типы соцветий у подорожника, клевера и василька (или ромашки). Сделайте схематический рисунок этих соцветий.
4.	Сделайте вывод о значении соцветий для растения.
87
Цветок является органом полового размножения растения, из которого после опыления и оплодотворения развивается плод. Цветки бывают одиночные или собранные в соцветия. Соцветия более заметны для опыли теля, чем одиночные цветки, в них обычно образуется больше плодов и семян, чем в одиночных цветках. Главные части цветка — пестик с семязачатками и тычинки с пыльцой. Околоцветник (чашечка и венчик) защищает главные части цветка и является средством привлечения опылителей.
1.	Какую функцию выполняет цветок?
2.	Почему' пестик и тычинки считаются главными частями цветка?
3.	Простой или сложный околоцветник у шиповника? колокольчика?
4.	Какие преимущества у соцветий растений перед одиночным цветком?
§23
Цветение и опыление растений
Цветением называется состояние растения от начала раскрытия цветков до засыхания его тычинок и лепестков или всего околоцветника.
Продолжительность цветения у растений может очень различаться. Так, у не-kxzy которых кувшинковых цветение длится 20-25 мин А у тропических орхидей цветение продолжается 70-80 суток. Например, у выращиваемых в оранжерее тропических орхидей цимбидиума гибридного и фаленолсиса приятного цветки на семидесятый день после раскрытия остаются не только свежими, но и способными к принятию пыльцы.
Опыление цветка происходит в период цветения растений. Опылением называют перенос пыльцы с пыльников на рыльце пестика. Вслед за опылением в завязи цветка происходит оплодотворение — слияние спермия с яйцеклеткой. В итоге образуется зигота.
I Опыление — необходимое условие для процесса оплодотворения, происходящего в цветке.
Различают два типа опыления — самоопыление и перекрестное опыление (рис. 69). При самоопылении на рыльце пестика попадает пыльца этого же цветка. При перекрестном опылении пыльца с тычинок одного цветка переносится на рыльце пестика другого цветка.
88
Рис. 69. Схема перекрестного опыления (А) и самоопыления (Б)
Перекрестное опыление. Перекрестное опыление отмечается у большей части цветковых растений. Оно имеет преимущество перед самоопылением, так как повышает возможность получения дочерним организмом новых свойств от двух его родителей. Этого не происходит в ходе самоопыления.
При перекрестном опылении цветков переносчиками пыльцы с одного растения на другое являются факторы неживой природы (ветер, вода) и живые существа (насекомые, птицы, моллюски, летучие мыши и человек). В процессе эволюции у растений возникли разнообразные приспособления к осуществлению перекрестного
опыления. Одни приспособления способствуют лучшему обеспечению переноса пыльцы на рыльце пестика, другие препятствуют самоопылению.
У перекрестноопыляемых растений самоопыляемость предотвращается (или ограничивается) такими их свойствами, как разделение цветков па мужские и женские, двудомность растений, созревание пыльников и пестиков в одном цветке в разное время, невосприимчивость своей пыльцы у рыльца пестика, а у некоторых растений даже ядовитость своей пыльцы для рыльца пестика.
Приспособления к переносу пыльцы. У растений существует множество приспособлений к переносу пыльцы с помощью животных. Особенно большую роль в перекрестном опылении выполняют насекомые, которые посе-1цают цветки для сбора пищи. У растений для привлечения опылителей развиваются яркие, пахучие цветки, в них выделяется сладкий нектар или образуется много пыльцы, которой питаются насекомые и другие животные.
У многих растений перекрестное опыление осуществляется с помощью ветра. Именно так опыляется большинство степных и луговых трав, высокоствольных деревьев леса. Растения, у которых перенос пыльцы происходит с помощью ветра, называют ветроопыляемыми (рис. 70). Рыльце пестика у цветков таких растений обычно длинное и ветвистое, а тычинки с длинными тонкими тычиночными нитями.
К переносу пыльцы ветром у растений выработались особые приспособления, которые направлены на лучшее улавливание пьыьцы. Вот почему у ветроопыляемых растений цветки часто не имеют околоцветника либо он очень маленький. Обычно цветки у таких растений мелкие, без ярких красок, запаха и нектара, собраны в длинные и качающиеся соцветия. Втычин-
89
Рис. 70. Ветроопыляемые растения: 1 — ольха; 2 — орешник; 3 — осока;
4 — мятлик; 5 — цветок ржи
ках развивается сыпучая, легкая, летучая пыльца, и образуется ее много.
У немногих видов перекрестно-опыляемых растений пыльца переносится с помощью воды (роголистники, наяда, валлиснерия, элодея и др.).
Самоопыление. Среди огромного разнообразия цветковых растений имеются и такие, у которых опыление осуществляется своей пыльцой (лен, пшеница, томат). Это самоопыляемые растения. Опыление у них происходит еще в бутонах.
Среди растений есть много таких, У которых развиваются и перекрест-но-опыляемые, и самоопыляемые цветки. Это, например, цветки кислицы, яснотки, сердечника, иван-чая, седмичника, майника. Перекрестноопыляемые цветки пахучие, имеют хорошо развитый околоцветник, а цветки, опыляемые своей пыльцой, обычно мелкие и появляются в конце цветения растения. У них не раскрывается околоцветник и опыление происходит в бутоне. Такой способ опыления является страховочным, на случай если не произойдет опыления раскрытых цветков пыльцой с другого растения.
В Арктике и пустынях, в темнохвойной тайге из-за неблагоприятных экологических ус-
ловий таких самоопыляемых растений особенно много.
Опыление — это перенос пыльцы из пыльника тычинки на рыльце пестика. У большинства растений перекрестное опыление цветков — обычное явление, осуществляемое с помощью животных (чаще всего ' насекомых), ветра, воды. Некоторым растениям свойственно самоопыление. После опыления происходит оплодотворение и из завязи начинает развиваться плод, а в нем — семена. Цветение растений, опыление цветка пыльцой и оплодотворение яйцеклетки спермием — I обязательные условия образования плодов и семян.
90
1.	В чем сходство и различие насекомоопыляемых и ветроопыляемых цветков?
2.	Каково биологическое значение перекрестного опыления и самоопыления у растений?
3.	На цветках каких растений вы видели насекомых — пчел, шмелей или бабочек?
4.	В чем проявляется взаимосвязь цветкового растения и его опылителей?
5.	Какие бывают приспособления у растений для предотвращения самоопыления?
§ 24
Плод. Разнообразие и значение плодов
Формирование плода. После опыления и оплодотворения к завязи пестика, где находится семязачаток с оплодотворенной яйцеклеткой, интенсивно притекают питательные вещества. Завязь начинает активно развиваться, преобразуясь в плод. Одновременно в семязачатке идет развитие семени с зародышем.
|Плод— важнейший орган размножения цветковых растений, образующийся из цветка после опыления и оплодотворения.
Плод состоит из семян и околоплодника. Околоплодник — это наружная часть плода. Он образуется из стенок завязи. Нередко в формировании околоплодника участвуют и другие части цветка: цветоложе, околоцветник, тычинки, цветоножка. Околоплодник защищает формирующиеся семена от высыхания, механических повреждений и других неблагоприятных воздействий окружающей среды.
Семена защищены околоплодником и находятся в плоде, поэтому цветковые растения еще называют покрытосеменными растениями.
В процессе созревания плода в нем происходят существенные преобразова-ния. Околоплоднику одних растений становится мясистым, сочным или волок-нистым, у других он становится твердым.
В околоплоднике идет накопление запасных питательных веществ: сахаров, белков, витаминов, жиров, различных ароматических веществ, органических кислот, привлекательных для многих животных. Именно поэтому плоды служат различным животным и человеку высококалорийной пищей. Питаясь плодами, животные способствуют их распространению.
91
Рис. 71. Плоды: А — сухие: 1,2 — боб гороха и фасоли; 3 — коробочка мака; 4 — желудь дуба; Б — сочные: 1 — яблоко груши и яблони; 2 — многокостянка малины; 3 — костянка сливы и вишни; 4 — ягода смородины и крыжовника
 Плоды обеспечивают развитие семян и способствуют их распространению по земной поверхности.
Многообразие плодов. Особенности развития плодов и способы распространения семян обусловили необычайное разнообразие приспособительных свойств у плодов. Оно выразилось в их строении.
По особенностям околоплодника плоды делятся на сухие и сочные (рис. 71). К сухим плодам принадлежат зерновка, боб, коробочка, стручок, орех и желудь, семянка, листовка. Сочными плодами являются ягода, костянка, яблоко, тыквина.
По количеству семян в плодах различают плоды многосемянные и односемянные, а по способу рассыпания — вскрывающиеся и невскрывающиеся. Например, у зрелой вскрывающейся коробочки мака при созревании образуются небольшие отверстия, через которые семена высыпаются при раскачивании стебля. У подсолнечника и астры плоды невскрывающиеся.
I Огромное разнообразие плодов у растений обусловлено выработкой в процессе их исторического развития приспособлений к распространению семян.
92
Распространение плодов и семян. Очень редко семена прорастают на самом растении. Большинство семенных растений распространяется животными на значительные расстояния от материнского организма, а также ветром, водой и человеком. Некоторые растения способны к самораз-брасыванию (самораспространению) семян. Это отскакивание плодов при падении (дуб, яблоня, конский каштан); выстреливание семян из лопающихся плодов при их созревании (горох, недотрога, люпин, фиалка, бешеный огурец); рассыпание семян при качании стебля (мак, тюльпан), самозарывание плодов в почву (арахис).
Легкие плавающие плоды и семена разносятся водой (кувшинка, калужница). У распространяемых ветром — приспособления идут в двух направлениях: уменьшение веса семян (орхидеи) или увеличение их парусности путем образования выростов, крыльев, летучек (одуванчик, береза, клен).
Сочные, ореховидные и мелкие сухие плоды распространяются животными Azg (птицами, зверями, насекомыми). Для этого на сухих мелких плодах есть крючки, липучки, шипы (лопух, череда) или жировые мясистые придатки (например, на семенах), лакомые для муравьев (фиалка, чистотел).
Человек также участвует в распространении семян. Занимаясь сельским и лесным хозяйством, он случайно или сознательно расселяет плоды и семена ценных и сорных трав, а также древесных растений, изменяя растительный покров Земли.
Значение плодов. В растительном мире роль плодов огромна. Плоды обеспечивают развитие, созревание семян — в этом заключается главная функция плодов растений.
Участие в расселении растений на новые площади — также важная функция плодов и семян. Благодаря их распространению происходит освоение неподвижным растением новых территорий, освободившихся после осушения водоемов и болот, после пожара, вулканического извержения и т. д.
Третья важная роль плодов и семян заключается в том, что они служат цепным (высококалорийным) продуктом питания всему' животному миру нашей планеты. Человек также широко использует плоды и семена: в пищу, на корм скоту, в медицине и промышленности.
Плод — важный орган цветкового растения, обеспечивающий развитие, созревание, защиту и распространение семян. Плоды служат пищей животным и человеку. Многообразие плодов объясняется различными способами развития и распространения семян.
------------------------------—--------------------------------1
93
1.	Из чего развиваются плоды и из чего — семена?
2.	Плоды каких растений используют в вашей местности? Сделайте таблицу, в которой будет отражено разнообразие этих плодов.
3.	Какие плоды у капусты и картофеля?
4.	Как распространяются семена растений, образующие плод ягоду’?
§25
Растительный организм — живая система
Жизнь цветкового растения начинается с прорастания семени. Основные органы растения — это корень и побег.
В почве находится подземная часть растения. Она образована главным, боковыми и придаточными корнями. Все вместе они образуют корневую систему.
На поверхности земли располагается надземная часть растения — побег. Побег — сложный орган, состоящий из вегетативных (стебель, листья, почки) и генеративных (цветок, плод и семена) частей.
Корень и побег работают согласованно. Все органы растения взаимосвязаны между собой и дополняют друг друга. В процессе жизнедеятельности растения они взаимодействуют как части единого целого, как система органов живого организма. Растение живет благодаря бесперебойной работе всей его системы органов. Поэтому о любом живом организме говорят: это живая система взаимодействующих органов, или биоси-стема (от греч. биос — «жизнь» и система — «целое, составленное из частей»).
I Биосистема — это единое целое, состоящее из частей, тесно связанных между собой строением и функциями. Жизнедеятельность организма как биосистемы обусловлена взаимосвязью (согласованной работой) всех его органов.
Например, если корни не будут поставлять в растение воду с растворенными минеральными солями, то зеленые листья побега не смогут на свету’ образовывать органические вещества и наоборот. При этом в обоих случаях растение не сможет осуществить цветение и сформировать нормальный плод.
Вспомните, ни один самый крупный или мелкий цветок в букете, поставленном в воду, не образует зрелого плода. Это происходит потому, что у срезанного (сорванного) растения разрушена связь между частями его тела, нарушен обмен веществ в его клетках и тканях. Живучесть цветка
94
в таком срезанном растении обусловлена лишь теми питательными веществами, которые в нем накопились благодаря фотосинтезу и работе корней. Лишившись корней, цветок в букете вместе с листьями погибает.
Растение - целостный организм. Все его органы — части единого организма. Они дополняют друг друга и работают взаимосвязанно. От здоровья и работы одного органа зависит работа и здоровье другого органа, а также здоровье всего растительного организма.
1.	Что произойдет с растением, если нарушить связи между его органами?
2.	Почему организм называют биосистемой?
3.	Докажите, что организм растения является биосистемой.
Проверьте себя. Что вы узнали об органах цветковых растений?
Подумайте!
1. Почему у садовой земляники в период плодоношения удаляют ее усы?
2. Зачем при высадке рассады (капусты, помидоров) у этих растений прищипывают главный корень?
Какие утверждения верны?
1.	Внутри семени под кожурой находится зародыш нового растения.
2.	Эндосперм — важная питательная ткань семени однодольного и двудольного растения.
3.	Основная функция семян — распространение растений.
4.	Пестик состоит из завязи, столбика и рыльца.
5.	Пестик — это орган, где формируется семязачаток с яйцеклеткой.
6.	Главная часть цветка — яркий околоцветник, привлекающий опылителей.
7.	11роросток любого растения состоит из двух частей — корня и побега.
8.	Конус нарастания — это активно работающая ростовая часть побега.
9.	Междоузлия — участки стебля между листьями.
10.	Лист — орган фотосинтеза, газообмена, испарения.
11.	Устьице — это дыхательные клетки в кожице листа.
12.	Цветок — орган полового размножения, из которого после опыления и оплодотворения развивается плод.
95
13.	Все органы растения состоят из клеток и тканей.
14.	Видоизменение органов обусловлено приобретением новых функций в связи с жизнью растения в изменяющихся условиях среды.
15.	Клетки камбия осуществляют рост стебля и длину.
16.	Корневище — видоизмененный побег, а клубень — видоизмененный стебель.
17.	У растений образуются главные, боковые и придаточные корневые системы.
18.	Опыление — это перенос пыльцы из пыльников тычинки на рыльце пестика. '
19.	Пестик цветка опыляется насекомыми и ветром.
20.	Главные части вегетативного побега — стебель, листья, почки; главные части генеративного побега — цветок, плод, семена.
Семя, зародыш, однодольные, двудольные, эндосперм, проросток, корень (главный, боковые, придаточные), корневая система, корневые волоски, вегетативный побег, генеративный побег, почка, стебель, камбий, лист, фотосинтез, испарение, газообмен, листопад, цветок, соцветие, пестик, тычинка, пыльца, опыление (перекрестное* , самоопыление*), оплодотворение, семязачаток, плод, покрытосеменные (цветковые).
96
Глава 4
Основные процессы жизнедеятельности растений
§ 26
Минеральное (почвенное) питание растений
Как происходит минеральное питание растений. Растения как живые организмы успешно растут и развиваются, если имеют все необходимые условия для жизни: свет, воду; воздух, пищу.
 Питательные вещества нужны всем организмам, так как они — источник энергии.
Без притока энергии не могут осуществляться жизненно важные процессы в клетках, тканях и в организме в целом. Поэтому питание — необходимое условие для существования растений. Растительный организм с помощью корней и листьев добывает пищу в почвенной и наземной среде.
С помощью корней растение извлекает из почвы необходимые ему минеральные вещества — так осуществляется минеральное (почвенное) питание. В этом процессе особо важную роль играют корневые волоски в зоне всасывания. Вот почему почвенное питание еще называют корневым
4 Бмахюгмв fi жл.
Рис. 72. Схемы движения веществ, поглощенных корнем: А — передвижение веществ от корневых волосков к клеткам проводящей ткани корня (показана часть поперечного разреза корня); Б — движение веществ, поглощенных корнем, к надземной части растения
97
питанием. Корневое питание обеспечивает поступление в растение воды и минеральных солей.
С помощью корневых волосков растение получает из почвы соли калия. кальция, фосфора, магния, соединения азота, серы и другие химические элементы. Минеральные вещества корневая система поглощает из почвы в виде растворов вместе с водой. Корневые волоски принимают непосредственное участие в их поглощении. При этом они работают как маленькие насосы. Вещества, поступившие в корневой волосок. перемещаются в другие клетки всасывающей зоны корня и затем поступают в клетки проводящей ткани — трахеиды и сосуды древесины (рис. 72, Л). По ним они транспортируются в зону проведения корня и далее через стебель ко всем частям растения (рис. 72. Б).
Почвенное питание — это минеральное питание растений.
Значение минерального питания для растения и природы. Во всасывающей зоне корня идет не только поглощение воды и солей. В этой части корня с участием поглощенных растворов минеральных солей и органических веществ, поступивших от листьев (глюкозы), активно идут сложные химические процессы обмена веществ и образования различных новых соединений. Здесь синтезируются сложные химические вещества, из которых строятся потом белки, витамины, ростовые вещества и другие органические вещества. Они необходимы для нормхтьного роста и развития растения. Таким образом, корень не только всасывает из почвы воду с минеральными солями, но и участвует в образовании многих новых органических веществ.
Процессы поглощения и преобразования растворенных минеральных веществ интенсивнее идут в дневные часы. Особенно активно эти процессы происходят в период цветения растений.
Потребность растения в минеральных веществах зависит от его вида (напри-мер, картофель и свекла требуют наличия в почве большого количество ка-~ лия, а пшеница и ячмень — больше азота, чем калия). Кроме того, она зависит от возраста организма, быстроты его роста, стадий развития, характера погоды, времени суток и свойств почвы.
Большинство растений нуждаются в таких элементах, как азот, фосфор, калий, магний, сера. При нехватке азота тормозится рост растений и формируются мелкие листья. Недостаток калия замедляет процессы деления и растяжения клеток, вызывает гибель кончика корня. Нехватка фосфора замедляет обмен веществ. При недостатке магния нарушается образование хлоропластов и хлорофилла. Нехватка серы снижает фотосинтез.
98
Рис. 73. Влияние микроэлементов на рост подсолнечника. Первое растение росло, получая марганец, второе — без марганца
В природе поглощенные растениями минеральные вещества частично возвращаются в почву с опавшими листьями, ветками, хвоей, цветками, отмершими корневыми волосками. Но на полях после уборки урожая сельскохозяйственных растений поглощенные их корнями минеральные вещества не возвращаются в почву. Они уносятся человеком вместе с урожаем. Так, вынос только кальция из почвы с 1 т урожая пшеницы составляет К) кг, свеклы — 40 кг, а капусты — 60 кг.
Роль удобрений в жизни растений. Чтобы предотвратить истощение почвы и собирать большие урожаи, на поля вносят удобрения. Их разделяют на органические и минеральные.
Органические удобрения — это навоз, торф, компост и перегной (разлагающиеся остатки растений). Минеральные удобрения — это азотные соединения (селитра, мочевина), фосфорные (суперфосфат, костная мука), калийные (зола, хлористый калий, сульфат калия). Названные удобрения привносят в почву элементы минерального питания, которые требуются растениям в большом количестве.
К минеральным удобрениям относят и микроэлементы (от греч. микрос — «малый»), которые растение потребляет в чрезвычайно малом количестве. Они участвуют в обменных процессах организма, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды (рис. 73).
Бор — один из наиболее важных микроэлементов, особенно для двудольных ((Зв растений, — усиливает прорастание пыльцы на рыльце пестика при опылении;
без него нарушается созревание семян, отмирают конусы нарастания. Недостаток меди задерживает рост и цветение растения: у злаков без меди не развивается колос; у кустарников, молодых яблонь, опрысканных раствором медного купороса, повышается устойчивость к заморозкам. Марганец способствует увеличению содержания сахаров и их оттоку из листьев. При недостатке молибдена в тканях растений накапливается большое количество вредных для организма человека солей — нитратов.
Корень — это специализированный орган минерального питания растений. Растение поглощает много минеральных веществ. В почву для сохранения плодородия и нормального роста и развития растений вносят органические и минеральные удобрения.
99
1.	Какую роль в жизни растения выполняет почвенное питание?
2.	Каким путем вещества, поглощенные корневыми волосками, попадают в проводящую систему растения?
3.	Как корень участвует в образовании органических веществ растения?
4.	Узнайте, какие удобрения вносят в почву для овощных культур ваши родители (знакомые, соседи).
§27
Воздушное питание растений — фотосинтез
Фотосинтез — создание органических веществ. Корневое питание дает растению только минеральные соли и воду. Органические вещества и заключенную в них энергию растение получает в процессе фотосинтеза (от греч. фогпос — «свет» и синтезис — «соединение»). Фотосинтез протекает в хлоропластах. В ходе этого процесса за счет энергии солнечного света растение с помощью зеленого хлорофилла листьев образует необходимые ему органические вещества из неорганических — углекислого газа и воды. Так как основным поставщиком углекислого газа для фотосинтеза является воздух, то этот способ получения растением органических веществ называют воздушным питанием.
Фотосинтез всегда поддерживается корневым питанием — поглощением из почвы воды и минеральных солей. Без воды фотосинтез не происходит.
Зеленый лист — специализированный орган воздушного питания. Благодаря плоской форме листовой пластинки лист имеет большую поверхность соприкосновения с воздушной средой и солнечным светом. Присутствие же в мякоти листа многочисленных хлоропластов с хлорофиллом создает огромную фотосинтезирующую поверхность, превращая таким образом лист в могучую фабрику образования органических веществ.
Роль света в фотосинтезе. Доказать, что зеленое растение только на свету образует органические вещества, можно простым опытом. Зеленое растение, например пеларгонию зональную (герань), помещают в темный шкаф. Через 2-3 дня у этого растения черной бумагой или фольгой затемняют небольшую часть одного листа и ставят растение на свет. Через 8-10 часов срезают этот лист, снимают с него затемняющую пластинку. Затем для обесцвечивания листа его кипятят в спирте (при этом разрушается хлорофилл и зеленая окраска исчезает). После этого лист
100
помещают в раствор иода. В результате проведения опыта можно увидеть, что незатемненная часть листа, содержавшая крахмал, посинела (крахмал от иода становится синим), тогда как затемненная часть листа приобрела желтый цвет иода. Это свидетельствует о том, что здесь, в затемненной части листа, крахмал не образовался, так как клетки листа не получали световой энергии. Крахмал — это органическое вещество, которое растение образует на свету в процессе фотосинтеза.
Фотосинтез — процесс, в котором зеленое растение из неорганических веществ (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света образует органические вещества — углеводы (глюкозу, фруктозу, крахмал), а также кислород.
Ф°тосинтез — очень сложный многоступенчатый процесс. В общих чертах фо-I тосинтез состоит из двух этапов. Начало процессу задает свет (рис. 74).
' Свет активирует хлорофилл. Активированный хлорофилл разлагает (разруша
ет) молекулу воды. При этом освобождется водорода кислород выделяется в воздух. Это первый этап фотосинтеза. Так как участие энергии солнечного света является обя-
зательнейшим условием, то этот этап фотосинтеза называют световым. Затем в ходе хи
мических реакций с участием углекислого газа и активных компонентов, полученных на
первом этапе фотосинтеза, образуется органическое соединение, из которого в даль-
нейшем синтезируются различные углеводы, богатые энергией. Этот этап фотосинтеза называют темновым, потому что здесь все процессы идут без участия света.
Использование продуктов фотосинтеза растением. Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет в хлоропластах бесперебойно, пока зеленые листья получают солнечную энергию. Образовавшиеся в хлоропластах продукты фотосинтеза (углеводы) поступают в цитоплазму, где с помощью ферментов превращаются в другие органические вещества (белки, жиры и др.). Полученные органические вещества по ситовидным трубкам луба оттекают из листьев ко всем частям растения: к почкам, генеративным органам. Но большая их часть передвигается по стеблю вниз к корням, где принимает участие вместе с минеральными солями в образовании белков и жиров, которые откладываются про запас (рис. 75).
Свет
Рис. 74. Схема процесса фотосинтеза:
1 — хлорофилл; 2 — вода;
3 — кислород;
4 — водород;
5 — углекислый газ;
6 — вещество, заряженное энергией;
7,8- углеводы (сахара)
101
Рис. 75. Основные пути передвижения веществ в процессе корневого и воздушного питания (красными стрелками обозначено движение воды и минеральных веществ, черными — органических веществ, коричневыми — углекислого газа, синими — кислорода, фиолетовыми — испарение воды)
Образующиеся в ходе фотосинтеза органические соединения используются клетками растения в качестве питательных веществ.
Глюкоза — высокоэнергетическое ве-(щество. В зависимости от потребностей растения она или сразу же после образования используется для процессов жизнедеятельности (в том числе для дыхания и построения клеток), или откладывается про запас в виде крахмала, сахаристых соков, или перерабатывается при участии минеральных солей, поглощенных корнями из почвы, в белки, жиры и другие органические вещества.
Для фотосинтез;» обязательно нужен углекислый газ, поступающий в лист вместе с воздухом через устьица, и вода, приходящая по сосудам из корня.
Зеленые растения — автотрофы. В процессе воздушного питания растения поглощают неорганические вещества и с помощью энергии света и хлорофилла образуют органические вещества. Организмы, способные самостоятельно синтезировать органические
вещества из неорганических, называют самопитающимися или автотрофными (от греч. аутос — «сам», трофе — «питание»). Автотрофный тип питания — главная особенность
растительного организма.
Не все организмы на Земле обладают такой способностью. Многие из них не способны создавать органические вещества из неорганических, а получают их с пищей в готовом виде. Такие организмы называют гетеротрофными (от греч. гетерос — «другой», трофе - «питание»). Все животные, грибы, большинство бактерий и человек являются гетеротрофами. Они питаются готовыми органическими веществами, созданными автотрофами — зелеными растениями. Вот почем)' процесс фотосинтеза имеет огромное значение не только для растений, но для всей жизни на Земле.
102
I Зеленые растения — автотрофы: создавая органические вещества, запасают в них солнечную энергию. Запасенная в растительной массе энергия становится доступной для других живых организмов.
Роль автотрофов точно выразил российский ученый Сергей Павлович Косты-чев: «Стоит зеленому листу прекратить работу на несколько лет, и все живое население земного шара, в том числе и человечество, погибнет».
Успешность протекания воздушного питания зависит от многих факторов окружаю-
щей среды: интенсивности и качества свето, концентрации углекислого газа, мине-
рального питания, водного режима, температуры, загрязнения воздуха.
Некоторые газы промышленного происхождения, особенно сернистый газ, даже в малых дозах повреждают листья растений. Огромный вред побегам и листьям наносят выхлопные газы автомобилей. Сажистый налет закупоривает устьица и уменьшает прозрачность кожицы листа. Кислотные дожди разрушают кожицу и мякоть листа.
Воздушное питание растений поддерживается корневым питанием. Фотосинтез — процесс образования на свету с помощью хлорофилла органических веществ из воды и углекислого газа. В этом процессе зеленые растения улавливают энергию солнечного света и преобразуют ее в энергию, доступную для других организмов. Выделенный в процессе фотосинтеза кислород используется всеми живыми существами для дыхания. Сохранение зеленых растений на планете — важная задача, стоящая сейчас перед людьми.
1.	Какую роль в воздушном питании играет вода?
2.	Каким образом углекислый газ поступает в лист?
3.	Почему лист называют органом воздушного питания у зеленых растений?
4.	Почему1 растения относят к автотрофам, а животных и грибы — к гетеротрофам?
Космическая роль зеленых растений
Создание органических веществ. Жизнь на Земле зависит от Солнца. Приёмником и накопителем энергии солнечных лучей на Земле являются зеленые листья растений как специализированные органы фотосинтеза.
Фотосинтез — уникальный процесс создания органических веществ из неорганических. Это единственный на нашей планете процесс, связан
103
ный с превращением энергии солнечного света в энергию химических связей, заключенную в органических веществах. Таким способом поступившая из космоса энергия солнечных лучей, запасенная зелеными растениями в углеводах, жирах и белках, обеспечивает жизнедеятельность всего живого мира — от бактерий до человека.
Выдающийся русский ученый конца XIX — начала XX в. Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) роль зеленых растений на Земле назвал космической.
К.А. Тимирязев писал: «Все органические вещества, как бы они ни были раз-1 IziF нообразны, где бы они ни встречались, в растении ли, в животном или чело-веке, прошли через лист, произошли от веществ, выработанных листом. Вне листа или, вернее, вне хлорофиллового зерна в природе не существует лаборатории, где бы выделялось органическое вещество Во всех других органах и организмах оно превращается, преобразуется, только здесь оно образуется вновь из вещества неорганического».
Фотосинтез — важнейший процесс в жизни нашей планеты. Он выполняет космическую функцию, производя огромное количество энергии, запасаемой в зеленых растениях, и поставляя кислород в атмосферу.
Накопление органической массы. Сахар — важный продукт фотосинтеза. Его производится больше, чем каких-либо других химических соединений на Земле — миллиарды тонн ежегодно.
Все живые организмы могут жить, лишь потребляя в виде пищи ту энергию, которую зеленые растения с помощью хлорофилла получили от Солнца и заключили в углеводах и других органических соединениях.
Накопление энергии — очень важное для живой природы явление, обусловленное фотосинтезом зеленых растений. Органические вещества — отличный энергоноситель.
Созданные с участием хлорофилла и солнечного света углеводы, а также образованные в растениях белки и жиры содержат в себе много энергии. Особенно много ее в крахмале и различных сахарах.
Многие растения, такие как сахарный тростник, сахарная свекла, лук, горох, кукуруза, виноград, финик, запасают сахара в стеблях, корнях, луковицах, плодах и семенах. Именно сахара служат главным источником
энергии для всех живых существ, так как легко могут стать одним из наиболее активных соединений в любой живой клетке. Постоянно поглощая энергию в виде солнечного излучения, растения ее накапливают. Из-за огромного количества зеленых растений на Земле энергии в биосфере становится все больше. Че
104
ловек широко пользуется газом, нефтью, углем, дровами — все это органические вещества, которые выделяют при сгорании энергию, некогда запасенную в зеле-ньоурастениях.
Обеспечение постоянства содержания углекислого газа в атмосфере. В атмосфере Земли углекислый 1‘аз составляет 0,03 % от объема воздуха. Эта величина удерживается на протяжении многих тысячелетий, несмотря на то что великое множество живых организмов в процессе дыхания выделяют углекислый газ. Еще больше его выделяется при гниении и разрушении мертвых тел, при извержении вулканов, пожарах, при сжигании топлива. Все это огромное количество углекислого газа поглощают зеленые растения в процессе фотосинтеза, сохраняя более или менее постоянное содержание углекислого газа в атмосфере Земли и тем самым обеспечивая возможность жизни на нашей планете.
Накопление кислорода в атмосфере. В настоящее время кислород воздуха в атмосфере занимает 21 % его объема. Как побочный продукт фотосинтеза кислород ежегодно поступает в атмосферу в огромном количестве (70-120 млрд т). Благодаря этому все организмы на Земле — бактерии, грибы, животные, в том числе человек и сами растения, — могут дышать и осуществлять процессы своей жизнедеятельности. В древние времена, когда на нашей планете еще не было растений, не было и кислорода в ат
мосфере.
Из кислорода, выделяемого растениями при фотосинтезе, на высоте примерно 25 км над поверхностью Земли под действием солнечной радиации образуется озон. Он задерживает ту часть ультрафиолетовых лучей, которая губительно действуют на живые организмы. Озо-
новый слой, окружающий Землю, создает возможность для жизни организмов (рис. 76).
Характеризуя роль растений в на-(коплении свободного кислорода * на Земле, всемирно известный российский ученый Владимир Иванович Вернадский писал: «На нашей планете свободный кислород находящийся на ней в виде газа или в форме раствора в при-
Рис. 76. Озоновый слой вокруг Земли не пропускает те ультрафиолетовые лучи, которые могут разрушать живые клетки
родных водах, нацело создается жизнью... Нам известны тысячи земных химических процессов, в которых свободный кислород поглощается, переводится в новые со
105
единения, исчезает как таковой. А между тем количество его в биосфере не меняется, остается все тем же. Это достигается непрерывной работой зеленых растений».
Создание почвы на Земле. Органические вещества, образованные зелеными растениями, потребляются живыми существами суши. Отходы процессов жизнедеятельности организмов, продукты гниения и разложения мертвых тел (растений, животных, грибов, бактерий) и их отдельных частей (опавшие листья, отмершие корни, корневые волоски, обильные корневые выделения), попадая в верхний слой земной поверхности, ра.злагаются там и принимают участие в создании уникального природного образования — почвы. Без органических соединений почва не образуется.
Почва образуется и развивается на поверхности Земли в результате взаимодействия элементов живой и неживой природы. От количества органических веществ — гумуса — зависит плодородие почвы.
Зеленые растения благодаря фотосинтез)' осуществляют чрезвычайно важную — космическую — роль в жизни нашей планеты. Она заключается в том. что растения, преобразуя энергию солнечного света, запасают огромное количество энергии в виде органического вещества и выделяют в атмосферу кислород.
1. Почему необходимо охранять растения?
2.11очему и в зимнее, и в летнее время в воздухе постоянно содержится
21 % кислорода?
3. Охарактеризуйте роль растений в жизни гетеротрофов.
4. В чем проявляется взаимосвязь живой и неживой природы?
§ 29
Дыхание и обмен веществ у растений
Дыхание растений. Растения, как все живые организмы, постоянно дышат. Для этого им необходим кислород. Он нужен и одноклеточным, и многоклеточным растениям. Кислород необходим для процессов жизнедеятельности клеток, тканей и органов растения.
I Дыхание — непременное условие жизни растений.
Большинство растений получает кислород из воздуха чер з устьица и чечевички. Водные растения потребляют кислород, растворенный
106
в воде, всей поверхностью тела. Некоторые растения, произрастающие на заболоченных местах, имеют особые дыхательные корни, с помощью которых они поглощают кислород из воздуха.
Дыхание — сложный процесс, протекающий в клетках живого организма. В ходе этого процесса под действием кислорода происходит распад органических веществ на углекислый газ и воду. При этом выделяется энергия, которая используется растением для процессов жизнедеятельности. Основным органическим веществом, участвующим в дыхательном процессе, явля101углеводы (сахара, особенно глюкоза). Интенсивность дыхания у растений зависит от количества углеводов, накопленных побегами на свету.
'* ' / ОЙ ^есь nP°Hecc Дыхания протекает в клетках растительного организма. Он со-( стоит из двух этапов, в ходе которых органические вещества расщепляются на углекислый газ и воду На первом этапе при участии специальных белков (ферментов) происходит распад молекул глюкозы на более простые органические соединения и выделяется немного энергии. Этот этап дыхательного процесса происходит в цитоплазме клеток.
На втором этапе простые органические вещества, образовавшиеся на первом этапе, под действием кислорода распадаются на углекислый газ и воду. При этом высвобождается много энергии. Второй этап дыхательного процесса протекает только с участием кислорода в специальных тельцах клетки.
Дыхание — процесс, противоположный фотосинтезу (рис. 77). Сравним процессы дыхания и фотосинтеза в клетках зеленого листа растения (табл. 1).
Рис. 77. Газообмен в ходе фотосинтеза и дыхания
107
Сравнительная характеристика процессов дыхания и фотосинтеза
Таблица 1
№ признака	Фотосинтез	Дыхание
I	Поглощение углекислого таза	Поглощение кислорода
2	Выделение кислорода	Выделение углекислого газа
3	Образование сложных органических веществ (преимущественно сахаров) из простых неорганических	Разложение сложных органических веществ (преимущественно сахаров) на простые неорганические
4	Поглощение из окружающей среды и расходование воды	Образование и выделение в окружающую среду воды
5	Поглощение с помощью хлорофилла солнечной энергии и накопление ее в органических веществах	Высвобождение энергии
6	Происходит только на свету	Происходит непрерывно на свету и в темноте
7	Протекает в хлоропластах	Протекает в цитоплазме и специальных тельцах клетки
8	Происходит только в зеленых частях растения, преимущественно в листе	Происходит в клетках всех органов растения (зеленых и незеленых)
Процесс дыхания связан с непрерывным потреблением кислорода днем и ночью. Особенно интенсивно идет процесс дыхания в молодых тканях и органах растения. Интенсивность дыхания обусловлена потребностями роста и развития растений. Много кислорода требуется для деления и роста клеток, образования цветков и плодов. По окончании роста, с пожелтением листьев и особенно в зимнее время интенсивность дыхания заметно снижается, но не прекращается.
Обмен веществ. Чтобы жить, растение обязательно должно получать из окружающей среды путем питания и дыхания необходимые ему вещества и энергию. Поглощенные вещества в процессе преобразований в клетках и тканях становятся веществами, из которых растение строит
108
свое тело. Все преобразования веществ, происходящие в организме, всегда сопровождаются потреблением энергии. Зеленое растение (как автотрофный организм), поглощая световую энергию Солнца, накапливает ее в органических соединениях. В процессе дыхания при расщеплении органических веществ эта энергия высвобождается и используется растением для процессов жизнедеятельности, которые происходят в клетках.
Оба эти процесса — фотосинтез и дыхание — идут путем последовательных многочисленных химических реакций, в которых одни вещества преобразуются в другие.
Так, в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды, полученных растением из окружающей среды, образуются сахара, которые затем превращаются в крахмал, клетчатку или белки, жиры и витамины — вещества, необходимые растению для питания и запасания энергии. В процессе дыхания, наоборот, происходит расщепление созданных в процессе фотосинтеза органических веществ на неорганические соединения — углекислый газ и воду. При этом растение получает высвобождающуюся энергию. Эти превращения веществ в организме называют обменом веществ. Обмен веществ — один из важных признаков жизни: с прекращением обмена веществ прекращается жизнь растения.
I Обмен веществ - это совокупность протекающих в организме различных химических превращений, обеспечивающих рост и развитие организма, его воспроизведение и постоянный контакт с окружающей средой.
Дыхание — процесс, обеспечивающий растительный организм энергией, которая высвобождается при распаде органических веществ, созданных в процессе фотосинтеза. Оба эти процесса — необходимое условие обмена веществ, а значит, и жизни организма.
1.	Какое значение в жизни растения имеет дыхание?
2.	Подумайте, что произойдет с растением, если интенсивность дыхания будет выше интенсивности фотосинтеза.
3.	Откуда в растении берутся вещества, участвующие в процессе обмена веществ?
4.	Как в процессе обмена веществ осуществляется связь организма со средой?
109
§ 30
Значение воды в жизнедеятельности растений
Вода как условие жизни растений. Вода необходима для жизни любого растения. Она составляет 70-95 % сырой массы тела растения. У растений все процессы жизнедеятельности протекают с использованием воды.
Обмен веществ в растительном организме происходит только при достаточном количестве воды. С водой в растение поступают минеральные соли из почвы. Она обеспечивает непрерывный ток питательных веществ по проводящей системе. Без воды не могут прорастать семена, не будет в зеленых листьях фотосинтеза. Вода в виде растворов, наполняющих клетки и ткани растения, обеспечивает ему упругость, сохранение определенной формы.
	Поглощение воды из внешней среды — обязательное условие существования растительного организма.
Растение получает воду главным образом из почвы с помощью корневых волосков корня. Наземные части растения, в основном листья, через устьица испаряют значительное количество воды. Эта потеря влаги регулярно восполняется, так как корни постоянно поглощают воду.
Бывает, что в жаркие часы дня расход воды испарением превышает ее поступление. Тогда у растения листья увядают, особенно самые нижние. За ночные часы, когда корни продолжают всасывать воду, а испарение у растения снижено, содержание воды в клетках снова восстанавливается и клетки и органы растения вновь приобретают упругое состояние.
Главным способом поступления воды в живые клетки является ее осмотическое поглощение. Осмос — это способность воды поступать из окружающей среды в клеточные растворы. При этом поступление воды приводит к увеличению объема жидкости в клетке. Сила осмотического поглощения, с которой вода входит в клетку, называется сосущей силой.
Водный обмен у растений. Поглощение воды из почвы и потеря ее при испарении создают постоянный водный обмен у растения. Водный обмен осуществляется с током воды через все органы растения. Он складывается из трех этапов: 1) поглощения воды корнями, 2) передвижения ее по сосудам древесины, 3) испарения воды листьями. Обычно при нормальном водном обмене сколько воды поступает в растение, столько ее и испаряется.
110
220 л
Рис. 78. Растение капусты и количество воды, которое оно испарило за лето
/•ргЛ Растение пропускает через себя очень много воды. Например, подсолнечник за один день ис-' паряет до 800 г воды, а за лето — до 200 кг.
Каждое растение пшеницы (также ячмень, овес) за день испаряет около 50 г воды. Представляете, сколько надо воды для целого пшеничного поля?
Из всего огромного количества воды, проходящей через растение, лишь очень незначительная ее часть используется им на синтез веществ своего тела. Только 0,2 % всей пропускаемой воды растение усваивает. Остальные 99,8 % поглощенной воды тратятся на испарение (рис. 78). Но эта «трата» очень важна для растения.
Корни, поглощая воду из почвы, вместе с ней постоянно привносят в организм растворенные минеральные соли. Поступив с водой в растение, соли не испаряются, а остаются
в нем, образуя так называемое сухое вещество. Накопление сухого вещества в теле растения — результат совместной работы корней и листьев.
Водный ток в растении идет в восходящем направлении: снизу вверх. Он зависит от силы всасывания воды клетками корневых волосков внизу и от интенсивности испарения наверху. Постоянный ток воды от корневой системы к надземным частям растения служит средством транспортировки и накопления в органах тела минеральных веществ и различных химических соединений, поступающих из корней. Он объединяет все органы растения в единое целое. Помимо этого, восходящий ток воды в растении необходим для нормального водоснабжения всех клеток. Особенно он важен дтя осуществления процесса фотосинтеза в листьях.
	Достаточное количество или нехватка влаги в клетках влияют на все жизнедеятельные процессы растения.
Экологические группы растений. Сухопутные растения .произрастают в различных природных условиях. Группы растений, выделяемые по отношению к какому-либо одному фактору среды, определяющему приспособительные свойства организмов, называются экологическими группами. По отношению к воде растения делят на следующие экологические группы (рис. 79): водные травы, обитающие в воде (элодея); влаголюбивые, частично погруженные в воду (калужница, рогоз); живущие в условиях умеренного увлажнения (ландыш, ель, капуста); обитатели сухих мест (саксаул, ковыль, кактус, алоэ).
111
Рнс. 79. Растения разных экологических групп по отношению к воде: 1 — лотос: 2 — калужница; 3 — рогоз; 4 — ковыль; 5 — кермек; 6 — саксаул; 7 — цереус растения влажных мест с высокой влажь ситник).
-A'YSg Гидатофиты (от греч. гидатос — «вода», фитон — «растение») — ' водные травы (элодея, лотос, кувшинки). Гидатофиты полностью погружены в воду. Стебли почти не имеют механических тканей и поддерживаются водой. В тканях растений имеется много крупных межклетников, заполненных воздухом.
Гидрофиты (от греч. гидрос — «водный») — растения, частично погруженные в воду (стрелолист, камыш, рогоз, тростник, аир). Обычно обитают по берегам водоемов, на сырых лугах.
Гигрофиты (от греч. гигра — «влага») — ью воздуха (калужница, осоки, циперус.
Мезофиты (от греч мезос — «средний») — растения, живущие в условиях умеренного увлажнения и хорошего минерального питания (сурепка, нивяник, ландыш, земляника, яблоня, ель, дуб). Растут в лесах, на лугах, в поле. Большинство сельскохозяйственных растений — мезофиты. Они лучше развиваются при дополнительном поливе.
Ксерофиты (от греч. ксерос — «сухой») — растения сухих местообитаний, где воды в почве мало, а воздух сухой (алоэ, кактусы, саксаул). Среди ксерофитов различают сухие и сочные. Сочные ксерофиты с мясистыми листьями (алоэ, толстянки) или мясистыми стеблями (кактусы — опунция, маммилярия, цереус), запасающие воду в своих тканях, называют суккулентами. Сухие ксерофиты — склерофиты (от греч. склерос — «жесткий») приспособлены к жесткой экономии воды, к уменьшению испарения (ковыль, саксаул, кермек, верблюжья колючка).
Вода — важнейшее условие протекания всех процессов жизнедеятельности растения. Ее роль в организме растения многообразна. Вода — главный компонент в транспортной системе при перемещении веществ между клетками, тканями и между органами растения. От притока воды зависит жизнь растительного организма. В ходе эволюции у растений выработались приспособления для жизни в различных условиях обводненности.
1.	В каких процессах жизнедеятельности растений участвует вода?
2.	Чем обусловлена непрерывность восходящего тока воды у растения?
3.	Что протекает в стебле по нисходящему току?
112
Проверьте себя. Что вы узнали о питании и дыхании растений?
Подумайте!
Весной у березы, сделав разрез в коре, часто берут сладкий березовый сок.
1. От восходящего или нисходящего тока берут этот сок?
2. Что произойдет с березой, если у нее взяли много сока?
Какие утверждения верны?
1.	Зеленые растения, поглощая солнечную энергию, образуют органические соединения.
2.	На полях после уборки урожая поглощенные растениями минеральные вещества не возвращаются в почву.
3.	С помощью хлорофилла только из углекислого газа в листе образуются органические вещества (сахара).
4.	.Автотрофы — организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических.
5.	Зеленые растения поглощают энергию солнечного света.
6.	Роль зеленых растений называют космической только потому, что они из космоса получают энергию солнечного света.
7.	Поступившая из космоса энергия солнечного света запасается зелеными растениями в виде углеводов, жиров и белков.
8.	С появлением на Земле зеленых растений образовался атмосферный кислород.
9.	Кислород — вещество, необходимое для фотосинтеза и дыхания растений.
10.	Дыхание — это расщепление органических веществ на неорганические и высвобождение энергии.
11.	Водный ток в растении зависит только от всасывающей способности корневых волосков.
Питание почвенное и воздушное, удобрение, фотосинтез, дыхание, автотрофы, гетеротрофы, экологические группы растений.
113
§31
Размножение и оплодотворение у растений
Размножение растений. Каждое растение, достигнув определенных размеров и пройдя ряд стадий развития, воспроизводит себе подобные организмы того же вида.
Размножение — увеличение числа себе подобных особей. Это необходимое свойство жизни, присущее всем организмам и обеспечивающее продление существования вида. К размножению приступают организмы, достигшие определенного возраста и стадии развития.
У растений различают два типа размножения — бесполое и половое.
Бесполое размножение — это размножение, происходящее без участия половых клеток; при этом в размножении участвует лишь одна особь. В бесполом размножении различают два способа: вегетативное размножение и размножение спорами.
Вегетативное ра.}множение осуществляется частями органов материнского растения; из них развиваются самостоятельные (дочерние) организмы.
Размножение спорами происходит благодаря развитию у растений специализированных клеток — спор. Такое размножение свойственно водорослям, мхам, папоротникам, хвощам и плаунам. Споры — это особые мелкие клетки. Они содержат ядро, цитоплазму, покрыты плотной оболочкой и способны на протяжении длительного времени переносить неблагоприятные условия. Попав в благоприятные условия среды, споры прорастают и образуют новые (дочерние) растения.
|При бесполом размножении образующиеся дочерние организмы по своим свойствам одинаковы с материнским растением. В этом проявляется биологическое значение бесполого размножения.
Половое размножение — это размножение, при котором происходит слияние женских (?) и мужских (<?) половых клеток, от чего появляются дочерние организмы, качественно иные, чем родительские; при этом в размножении участвуют два родительских организма.
Процесс слияния мужской и женской половых клеток называется оплодотворением.
Половые клетки, называемые гаметами (от греч. гаметос — «супруг»), развиваются у двух родительских организмов. Женские гаметы называются яйцеклетками. Мужскими гаметами являются неподвижные спермии (у семенных растений) или подвижные, со жгутиком — сперматозоиды (у споровых растений). В процессе оплодотво
114
рения при слиянии женских и мужских половых клеток возникает особая клетка — зигота (от греч. зиготос — «двуупряжный»). Она содержит наследственные свойства обоих родительских организмов. Из зиготы развивается новый (дочерний) организм с особыми свойствами, качественно новыми, отличными от родительских (см. схему).
Взрослые родительские организмы
Образование яйцеклеток	Образование спермиев
Оплодотворение ♦ Зигота i Дочерний организм
У организма, полученного в результате оплодотворения, всегда возникает что-то новое, еще не встречавшееся в природе, хотя и очень похожее на его родителей. Этого не происходит при бесполом размножении, когда дочерние организмы развиваются без оплодотворения и только от одного родителя. Величайшее значение полового размножения заключается в обновлении свойств организмов. Такие организмы с новыми наследственными свойствами, полученными от обоих родителей, имеют больше шансов на выживание.
I Важнейшее значение полового размножения в том, что организмы, возникшие половым путем, обладают новыми (в сравнении с родительскими) наследственными свойствами.
Оплодотворение у цветковых растений. Рассмотрим, как осуществляется половое размножение на примере цветковых растений (рис. 80).
Мужские половые клетки — спермин — формируются в пылинках пыльцы, которые развиваются в пыльниках тычинок цветка. Обычно пыльца состоит из многих пылинок (пыльцевых зерен), соединенных в группы. В пылинках и формируются спермин — мужские половые клетки.
Женские половые клетки — яйцеклетки — образуются в семязачатках, находящихся в завязи пестика цветка (у цветковых растений бывают за-
115
Пыльник
Тычиночная нить
Рыльце -Столбик
Завязь
Семязачаток
Развитие пылинок
Проникновение
спермиев в зародышевый мешок
Двойное оплодотворение
Опыление
Семя
Зародыш
Зародышевый Проросток мешок
Развитие зародышевого мешка и яйцеклетки в семязачатке
Рис. 80. Опыление и оплодотворение цветкового растения
вязи с одним или несколькими семязачатками). Чтобы из всех семязачатков развились семена, нужно в каждый семязачаток к яйцеклеткам доставить спермин, так как каждая яйцеклетка оплодотворяется отдельным спермием.
Процессу оплодотворения у растений предшествует опыление. Как только пылинка попадает на рыльце пестика (с помощью ветра или насекомых), она начинает прорастать. Одна его стенка вытягивается и образует пыльцевую трубку. Одновременно в пылинке образуются два спер-мия. Они передвигаются к кончику пыльцевой трубки. Продвигаясь сквозь ткани рыльца и столбика, пыльцевая трубка достигает завязи и проникает внутрь семязачатка (рис. 81).
К этому времени в семязачатке, в его срединной части, одна клетка делится и сильно удлиняется, образуя так называемый зародышевый мешок. В нем у одного конца находится яйцеклетка. а в центре — клетка с двумя ядрами, которые вскоре сливаются, образуя одно — центральное ядро. Проникнув в семязачаток, пыльцевая трубка прорастает в зародышевый мешок, и там один спермин сливается (соединяется) с яйцеклеткой, образуя зиготу, из которой развивается зародыш нового растения.
116
Рыльце пестика
Пыльцевая трубка
Зародышевый мешок
Спермин
Рис. 81. Оплодотворение цветкового растения
Пылинка
Завязь
Центральное ядро
Яйцеклетка
Семязачаток
Другой спермий, попавший в зародышевой мешок, сливается с центральным ядром. Образовавшаяся при этом клетка очень быстро делится, и вскоре из нее образуется питательная ткань — эндосперм.
(Слияние в зародышевом мешке спермиев — одного с яйцеклеткой, а другого с центральным ядром — называется двойным оплодотворением.
Процесс двойного оплодотворения — явление, свойственное только цветковым растениям. Двойное оплодотворение открыл в 1898 г. отечественный ботаник Сергей Гаврилович Навашин (1857-1930) на примере лилии тигровой и рябчика нежного.
Благодаря двойному' оплодотворению зародыш нового растения получает очень ценный эндосперм с питательными веществами.
Размножение — процесс воспроизведения себе подобных, обеспечивающий непрерывность и преемственность жизни. Существует два способа размножения растений — половой и бесполый. Основной частью полового размножения является оплодотворение, т. е. слияние женской и мужской половых клеток и образование из них зиготы. Зигота дает начало зародышу — новому' организму, в котором объединены свойства двух родительских растений. У многих растений отмечаются оба способа размножения.
1.	В чем отличие оплодотворения от опыления?
2.	В чем заключается основное преимущество полового размножения растений?
117
3.	Почему растения, выросшие из семян, иногда отличаются от того растения, с которого были взяты плоды с семенами?
4.	Дополните фразу, выбрав правильный ответ:
Значение оплодотворения состоит в том, что в зиготе:
а)	увеличивается запас питательных веществ;
б)	клетка становится больше;
в)	вдвое увеличивается количество цитоплазмы;
г)	объединяются наследственные свойства обоих родительских организмов.
§32
Вегетативное размножение растений
Вегетативное размножение — один из видов бесполого размножения. Оно свойственно почти всем представителям царства растений. В природе нередко наблюдается такая картина: одно растение, например земляника, разрастаясь своими ползучими побегами — усами, занимает большую территорию. При этом некоторые побеги могут отделиться от материнского организма и продолжать жизнь самостоятельно. Отломившаяся ветка ивы, попав в благоприятные условия, укореняется. Вскоре из ветки вырастает новое растение, иногда на достаточно далеком расстоянии от материнского. Это примеры вегетативного размножения растений с помощью стебля.
Растения в природе нередко размножаются листьями. Так, в сырых местах луга встречается растение сердечник луговой. Его сложные листья, соприкасаясь с влажной поверхностью почвы, образуют придаточные корни и почки. Отделившись после этого от материнской особи, они образуют из почек побеги и формируют новое растение. Листьями в природе размножаются, например, бегония, сансевьера, каланхоэ, сен-полия. Начало развитию новых растений при вегетативном размножении всегда дают почки (пазушные или придаточные).
I Вегетативное размножение — это воспроизведение растений из вегетативных органов: корня и побега.
Вегетативное размножение свойственно всем растениям.
У водорослей вегетативное размножение могут осуществлять отделившиеся кусочки слоевища или отдельные его клетки. Высшие растения (споровые и семенные) размножаются с помощью вегетативных органов — корней, побегов, а также частей побега (стеблей, листьев.
118
почек). У высших растений, особенно у цветковых, вегетативное размножение может сочетаться с половым размножением.
Растения, возникшие вегетативным путем, обладают такими же свойствами, какие были у материнского растения. Лишь в новых условиях окружающей среды у них могут проявиться иные свойства, например измениться размеры растения.
|При вегетативном размножении отделившиеся дочерние растения полностью воспроизводят наследственные свойства материнского организма.
В этом проявляется существенное отличие вегетативного размножения от полового.
Совокупность новых растений (особей), возникших вегетативным путем от од-кого материнского растения, называется клоном (от греч. клон — «отпрыск», «ветвь»). Образование клонов позволяет каждому растению иметь однородное потомство, повторять себя в своих потомках без изменения наследственных качеств. Клонированием создается возможность сохранить исходные свойства материнских растений в течение достаточно длительного времени. Таким способом удается сохранить своеобразные особенности какого-либо сорта у культурных растений.
Значение вегетативного размножения для растения. Растения, появившиеся путем вегетативного размножения, обычно развиваются значительно быстрее, чем особи, появившиеся из семян, т. е. половым путем. Они могут раньше перейти к плодоношению, значительно быстрее захватить необходимую им площадь, быстрее расселиться на большой территории. Вегетативное размножение позволяет сохранить неизменными свойства вида. В этом заключается его большое биологическое значение.
Если прорастание семян у вида почему-либо затруднено и подавлено, растение переходит к вегетативному размножению.
Вегетативное размножение у растений может осуществляться случайно отделившимися частями тела растения. В природе широко представлено укоренение частей побегов, отдельных листьев, почек, кусочков корней и корневищ. Части растений, используемые для вегетативного размножения, называют черенками. Но у многих растений в процессе эволюции сформировались видоизмененные органы: клубни, луковицы, столоны, усы, клубнелуковицы, корневища (рис. 82). С их помощью успешно осуществляется вегетативное размножение. Тому же служат и особые придаточные почки растения, называемые выводковыми почками.
119
Рис. 82. Вегетативное размножение растений: корневищами (1 — сныть, 2 — купена); черенками (3 — смородина); усами (4 - земляника); луковицами (5 — тюльпан); листом (6 — бегония)
л/Т/Ж Выводковые почки возникоют у растений на листьях (бриофиллюм, папорот-\ ник-асплениум) или в соцветии. Там они прорастают, образуя маленькую ро-
—7 зеточку листьев с корнями, маленькую луковичку в пазухах листьев (лилии, лук, чеснок) или крохотный клубень в соцветии (горец живородящий, мятлик бульбоносный). Люди с давних пор очень широко используют вегетативное размножение растений в своем хозяйстве.
Вегетативное размножение растений широко распространено в природе. Это естественный способ размножения и расселения растений. Оно дополняет половое размножение растений, а в некоторых случаях и заменяет его. Его особенность заключается в том, что дочерние организмы повторяют почти без изменений наследственные свойства материнского растения. Вегетативное размножение человек использует в растениеводстве.
1.	Приведите примеры известных вам растений, размножающихся вегетативным путем. Ответ оформите в виде таблицы.
2.	В чем заключается особенность вегетативного размножения по сравнению с половым?
3.	Проведите опыт по вегетативному' размножению комнатных растений (герань, традесканция) черенкованием стебля.
120
§ 33
Использование вегетативного размножения человеком
Искусственное вегетативное размножение. С давних пор человек, культивируя растения, стал использовать вегетативное размножение. Например, размножение картофеля, земляники, банана во всех странах мира осуществляется только вегетативным путем — клубнями, усами и корневищами.
Использование вегетативного воспроизведения растений в сельскохозяйственной практике получило название искусственного вегетативного размножения.
(Основные способы искусственного вегетативного размножения, как правило, те же, что и у растений в естественных природных условиях.
Люди часто используют размножение черенками зеленого или одревесневшего побега (виноград, смородина, крыжовник, роза, гвоздика, фикус), клубнями (картофель, георгина, батат, топинамбур), листьями (сен-полия, глоксиния, бегония), луковицами (лук, чеснок, тюльпан, нарцисс), делением куста (смородина, пиретрум) и отводками (крыжовник, жимолость, клематис), усами (клубника), корневищами (сахарный тростник, ирисы, флоксы), корневыми отпрысками (слива, малина, вишня, сирень).
В сельскохозяйственной практике используются и такие формы вегетативного размножения растений, которые не встречаются в дикой природе. Среди них широко представлено размножение прививкой и культурой ткани.
Прививка — это пересадка вегетативных частей одного растения на другое и сращивание их друт с друтом.
При таком способе размножения одно растение из прививаемых имеет собственную корневую систему, а другое, сросшееся с ним, не имеет корней и питается за счет корней другого растения.
Растение, на которое прививают, называют подвоем, а растение, которое прививают на подвой, — привоем.
В сельском хозяйстве прививки имеют большое практическое значение. Выращивание сортовых плодовых деревьев всегда осуществляется прививками.
XvY7jj яблони плохо укореняются ее черенки. Вот почему с давних времен садово-' Ды стали приживлять стеблевые черенки или отдельные почки взрослого расте-ния от хорошего сорта на корнесобственные растения, выращенные из семян.
121
Для прививки берут однолетние сеянцы плодового дерева (яблони, груши, сливы). Их называют дичками. Они играют роль подвоя. Для привоя берут почки от плодоносящей яблони хорошего сорта (с нужными качествами).
Яблони, выращенные из семян, к плодоношению обычно приступают в возрасте 15-20 лет. Привитая яблоня начинает цвести и плодоносить уже в 5-6-летнем возрасте. Прививка ускоряет переход к плодоношению, особенно если для привоя были взяты черенки (или почки) с плодоносного растения.
Кроме того, прививкой можно длительное время поддерживать сортовые качества культурных растений. Также благодаря прививкам возможно в большом количестве быстро размножить ценное для человека растение. При этом сохранятся его качества, которые могут быть утеряны при семенном (половом) размножении.
Чаще всего используют два типа прививок: черенком и одной почкой — глазком.
Типы прививок у растений. Для прививки черенком в качестве привоя обычно используют нарезанные однолетние побеги с 2-3 почками (рис. 83). Их прикрепляют к подвою. Обычно привой помещают между лубом и древесиной, там, где находится слой камбия. При этом важно, чтобы камбиальные слои привоя и подвоя совпали. Это обеспечи-побегов.
Прививку глазком (одной почкой) называют окулировкой (от лат. окулюс— «глаз»). Из-за простоты выполнения окулировки она чаще всего используется садоводами. При прививке одной почкой быстрее, чем при других способах, осуществляется срастание. Важно лишь, чтобы срезанный глазок имел небольшой участок луба и камбиального слоя. В таком виде привой помещают в надрез под кору подвоя и укрепляют обвязыванием (скотчем или полиэтиленом). Сращение глазка с подвоем происходит через 10-15 дней.
Прививку обычно производят весной, когда у растений идет активное сокодвижение, или летом. Черенки заготавливают, как правило, зимой, их срезают у сильных здоровых деревьев с побегов, хорошо сформировавших почки. Хранят черенки до весны в холодном месте, обычно под снегом. К моменту прививки с черенка срезают нужные глазки.
вает успех срастания
Рис. 83. 11рививка растений: А — глазком: Б — черенком
122
Много ценных сортов плодовых и ягодных культур вывел в конце XIX — начале XX в. отечественный ученый-садовод Иван Владимирович Мичурин (1855-1935).
Культура тканей. В настоящее время широко применяется вегетативное размножение с использованием метода культуры тканей. Такой способ размножения получил название «размножение в пробирке». Для выращивания новых растений берут небольшие кусочки живой ткани растения или отдельные клетки, взятые из любого его органа. Такие живые ткани помещают в стерильных условиях в пробирки на особую питательную среду; В специальных камерах, куда помещены пробирки, создают строго регулируемые благоприятные условия влажности, освещения, температуры. Соблюдают правила стерильности всех работ. Спустя некоторое время в пробирке появляются маленькие зачатки новых растений. В таком случае из одной или нескольких клеток растения образуется целый новый организм, обладающий свойствами того организма, от которого были взяты клетки. Описанное восстановление целого растения из нескольких клеток также является примером вегетативного размножения.
Культивирование кусочков ткани — дорогой и трудоемкий способ вегетатив-ного размножения. Однако он экономически оправдан, так как этим методом за год можно от одного экземпляра получить более 1 млн растений. Полученные саженцы оказываются не зараженными болезнетворными микроорганизмами. Особенно важно, что методом культуры тканей удается размножить такие растения, которые с трудом размножаются или совсем не размножаются вегетативно. К ним относятся экзотические декоративные (например, многие орхидеи), лекарственные (женьшень) или охраняемые дикорастущие растения.
Лабораторная работа № 11
Тема. Черенкование комнатных растений.
Цель: выработать элементарные умения черенковать комнатные растения. Оборудование и материалы
1. Три склянки с водой. 2. Скальпель. 3. Комнатные растения: традесканция, сенполия, бегония металлическая, сансевьера, колеус (крапивка).
Ход работы
Задание 1. Черенкование стеблей
1.	Внимательно осмотрите побеги растений: традесканции, колеуса, бегонии металлической.
2.	Разрежьте побег на черенки с 2-3 листьями (узлами) на каждом (поскольку придаточные корни появляются раньше всего около узлов, то нижний срез надо делать под узлом). Удалите нижний лист.
123
3.	Поставьте черенки в воду так, чтобы 1 2 3 4/з стебля были над водой.
Задание 2. Черенкование листьев
1.	Срежьте у сенполии (или глоксинии, кустовой пеперомии, эписции) листовую пластинку вместе с черешком и поставьте в воду (неглубоко).
2.	Разрежьте длинный лист сансевьеры (или стрептокарпуса) на листовые черенки длиной 5-7 см каждый.
3.	Поставьте их в воду (неглубоко). При этом не спутайте верх и низ черенков!
Задание 3. Наблюдение за развитием корней у черенка
1.	Все сосуды с черенками поставьте в светлое нежаркое место.
2.	Наблюдения за развитием корней записывайте в таблицу.
№ п/п	Растение	Дата черенкования	Дата появления первого корня	Дата развития корней длиной 1,5-2 см	Дата посадки в почву
					
3.	После развития корней посадите черенки в цветочные горшки с почвой и полейте их.
Вегетативное размножение используется в практике сельского хозяйства. Ценность его в том, что вегетативный способ размножения позволяет' передать неизменными качества материнского растения дочерним. Прививки (подвой, привой), культура тканей — способы вегетативного размножения, созданные человеком.
1. Назовите известные вам комнатные растения, которые размножаются вегетативно.
2. Что является главным условием успеха прививки?
3. Почему черенки для прививки плодовых деревьев надо заготавливать зимой?
4. В чем ценность вегетативного размножения?
124
Проверьте себя. Что вы узнали о размножении растений?
Ответьте на вопросы
1.	Что такое размножение?
2.	Какие виды размножения существуют у растений?
3.	Где у цветковых растений развивается яйцеклетка?
4.	Какова роль пыльцы у растений?
5.	Что такое зигота?
6.	Почем}’ половое размножение имеет большое значение в жизни растений?
7.	В чем основное различие полового и бесполого размножения?
8.	Как происходит оплодотворение у цветковых растений?
9.	В чем заключается биологическое значение бесполого размножения у растений?
10.	Что называют подвоем и привоем?
11.	Почему сортовые свойства плодовых деревьев не изменяются при размножении прививкой?
12.	Почему метод культуры тканей относят к вегетативному размножению?
Подумайте!
Почему бесполое размножение так широко представлено в царстве растений?
Какие утверждения верны?
1.	Размножение свойственно всем живым организмам.
2.	Семя развивается из пестика.
3.	Оплодотворение происходит в зародышевом мешке.
4.	Опыление — это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика.
5.	Зигота образуется слиянием половых клеток.
6.	Вегетативное размножение свойственно только цветковым раст ениям.
7.	Споры — это особые половые клетки.
8.	Вегетативное размножение — это воспроизведение растения из вегетативных частей тела.
9.	Яблони размножаются только прививкой.
10.	Бесполое размножение подразделяется на два типа: вегетативное и с помощью спор.
11.	Зародышевый мешок развивается в семязачатке.
12.	Из оплодотворенной яйцеклетки развивается эндосперм.
125
13.	Двойней; оплодотворение — это слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого — с центральным ядром зародышевого мешка.
14.	Половое размножение — это опыление цветка.
Размножение (половое, бесполое, вегетативное, спорами), гамета, яйцеклетка, спермий, сперматозоид, зигота, зародыш, оплодотворение, двойное оплодотворение, зародышевый мешок, пыльцевая трубка, привой, подвой, прививка, культура тканей.
§ 34
Рост и развитие растительного организма
Рост растения. В отличие от всех других живых существ растения растут на протяжении всей своей жизни.
Выдающийся отечественный ученый К.А. Тимирязев писал: «Наиболее выдающаяся черта в жизни растения заключается в том, что оно растет: на это указывает самое название его».
Жизнь цветкового растения начинается с образования зиготы, из которой вскоре развивается зародыш семени. При прорастании из семени образуется маленький проросток растения. При благоприятных условиях он быстро растет, увеличивая подземную и надземную части. Благодаря деятельности корней и побегов с листьями растение быстро наращивает вегетативную массу тела.
Прожив какое-то время, растение умирает от старости. За период от прорастания семени и до старости растительный организм растет, увеличиваясь в размерах.
Рост — это необратимое увеличение размеров и массы организма, связанное в том числе с появлением у него новых частей (клеток, тканей, органов). Рост выражает количественные изменения тела растения.
Рост растения происходит на всех этапах его жизни. Он обусловлен не только сложными процессами обмена веществ, происходящими в органах, тканях и клетках растения, но и условиями, в которых произрастает это растение.
Основным способом увеличения размеров растения (его роста) является деление клеток в зонах роста и последующее их растяжение.
С помощью роста в длину корень продвигается в почве, и место всасывания питательных веществ все время меняется. В этом характерная
126
особенность растений, которые (в отличие от животных) являются прикрепленными к одному и тому же месту. Именно вследствие роста корней растение находит достаточно пищи в почве (минеральные соли и воду) и «уходит» с того участка, куда через корни выделило ненужные ему продукты обмена веществ.
Также благодаря постоянному росту побегов (из верхушечных и боковых почек) растение увеличивает свое тело и при этом увеличивает охват нового пространства, где оно будет лучше и больше улавливать свет и углекислый газ, необходимые ему для жизни.
Растение увеличивается в размерах — растет. Вместе с тем оно меняет свои свойства, т. е. развивается.
Развитие растения. Качественное изменение в строении и жизнедеятельности живого организма и его частей называется развитием.
Развитие организма от зарождения (от зиготы) до естественной смерти выражается в изменении размеров и качественного состояния растения. У него реализуются свойства, присущие ему; с учетом условий среды обитания.
Преобразование организма от зарождения до конца его жизни называют индивидуальным развитием. В процессе индивидуального развития организма можно наблюдать все его возрастные изменения. При прорастании семени появляется проросток — это молодое растение. Когда растение начинает цвести и плодоносить. — это взрослое растение. А когда оно стареет, то перестает размножаться.
Все растения растут и развиваются по-своему и в зависимости от условий окружающей среды. В течение жизни растений реализуются их свойства. У однолетних зеленых растений жизнь длится один год, у мно-1*олетних — несколько лет. Гак, продолжительность жизни секвойи составляет свяше 3000 лет, дуба — 1500 лет, капусты — 2 года, петунии — 1 год, а крупки весенней — 25-30 дней.
Рост и развитие растений тесно взаимосвязаны. Кроме того, протекание роста и развития зависит от условий окружающей среды.
1.	Какова продолжительность жизни редиса, огурца и моркови?
2.	Как взаимосвязаны процессы роста и развития в жизнедеятельности растительного организма?
3.	Почему растение называют растением?
127
§35
Зависимость роста и развития растений от условий окружающей среды
Развитие организма у различных растений происходит неодинаково даже у представителей одного и того же вида. Это во многом зависит от условий, в которых произрастает растение.
I Проявление свойств растений, их рост и развитие зависят от условий окружающей среды.
Например, семена могут прорастать и нормально развиваться только при наличии в почве достаточного количества влаги. Поедание животными верхушек побегов вызывает ускорение бокового ветвления, а иногда и потерю деревом одноствольной формы. Споровые растения не могут осуществлять половое размножение, если нет капельно-жидкой воды. Фотосинтез идет только при достаточно ярком свете и у большинства видов только в теплое время года.
Ритмы развития растений. Живя в условиях регулярной смены дня и ночи. времен года, растения наряду с другими живыми организмами приобрели в процессе эволюции удивительное внутреннее свойство — периодичность различных процессов: роста, развития и др.
Особенно широко в растительном мире распространены суточные ритмы. Ученые установили, что суточные ритмы у растительного организма представлены чередованием активного и замедленного (даже покоящегося) состояния процессов жизнедеятельности. Например, суточный ритм деления клеток в образовательных тканях: деление клеток активнее происходит в светлое время суток и медленнее — в ночное.
Таким же внутренним суточным ритмом характеризуются многие процессы: фотосинтез, дыхание, испарение, открывание и закрывание цветков, выделение нектара, передвижение веществ по проводящим сосудам и др.
Суточная периодичность этих процессов у растений обусловлена регулярными изменениями факторов среды (освещенности, температуры, влажности воздуха и других), вызванными движением Земли и сменой дня и ночи.
Наряду с суточной наблюдается и сезонная периодичность. Она обусловлена сменой времен года на Земле. У растений она проявляется также в чередовании периодов активного протекания процессов жизнедеятельности и периодов покоя. Причем неблагоприятные периоды растение переживает обычно в состоянии покоя.
128
Сезонные ритмы у растения проявляются, например, в образовании годичных приростов побегов, годичных колец стволов, отмирании и возобновлении побегов у трав, в достижении максимума активности роста в летнее время, в активном сокодвижении весной, в прекращении роста осенью, состоянии покоя зимой.
Суточные и сезонные ритмы активности жизненных процессов сохраняются у растений и при перенесении их в другие условия. Это указывает на то, что такая периодичность является внутренним, наследственным свойством организма.
Благодаря суточным и сезонным ритмам растения хорошо приспособлены к климатическим особенностям тех мест, где живут, и потому они мало зависят от случайных погодных колебаний.
Но не только от сезонных и суточных ритмов, обусловленных вращением нашей планеты вокруг своей оси и Солнца, зависят рост и развитие растений. Растения живут в условиях окружающей среды, которые неодинаковы в разных местах и в разные годы. Эти условия как экологические факторы среды заметно влияют на рост и развитие растений.
Влияние экологических факторов на растения. Среди абиотических фак-(.сИж торов наибольшее влияние оказывает свет. Интенсивность освещения (яр-кость), качество световых лучей, продолжительность и периодичность освещения обусловливают ускорение или задержку роста и развития растения. В густом лесу, где интенсивность света невелика, деревья совершенно лишены боковых ветвей на значительном протяжении ствола. У них зеленые листья раскрываются лишь на ветвях, хорошо освещенных солнечным светом, т. е. на самом верху кроны. У того же растения, выросшего на хорошо освещенном месте, ствол густо покрыт ветвями почти от его основания (рис. 84). Сильные односторонние ветры также изменяют форму кроны, придавая ей флагообразный вид (рис. 85).
На росте растений благотворно сказывается высокое содержание в почве минеральных веществ, особенно азота. Однако высокое содержание азота, которое обеспечивает быстрый рост растения, сильно задерживает его развитие и снижает семенную продуктивность.
Кроме абиотических факторов но рост растений значительное влияние оказывают и биотические факторы. К ним можно отнести влияние животных, питающихся соками растений, тканями листьев, стеблей, корней, почек. Это заметно снижает интенсивность роста и развития растения. Многие животные переносят пыльцу с цветка на цветок, т е осуществляют перекрестное опыление растений. Поедая плоды и семена, они распространяют их по земной поверхности. Активно питаясь растениями, животные удобряют почву, что благоприятно сказывается на росте и развитии других растений.
5 Бвмкиимв Ь жл.
129
Рис. 85. Флагообразная форма кроны дерева
Рис. 84. Кроны бука, выросшего на опушке (слева) и в лесу
Рис. 86. Японский бонсай
Большое влияние но рост и развитие растений оказывают антропогенные факторы. Так, применяя особые ростовые вещества, человек вызывает ускорение роста стеблей или листьев; давая разнообразные подкормки, ускоряет развитие и плодоношение растений. Загрязняя почву, воздух, грунтовые воды, человек отрицательно влияет на жизнедеятельность растений. Но, охраняя растения, удобряя почву, уничтожая вредителей, он оказывает полезное влияние на рост и развитие растений. Обрезая побеги, удаляя боковые или верхушечные почки, человек по своему усмотрению создает у растения особую форму кроны, добивается быстрого роста в длину или заставляет растение быть карликовым. Например, японские бонсай («растения на подносе») не выше 40-60 см, хотя их возраст нередко достигает 100-120 лет (рис. 86).
Совокупность абиотических, биотических и антропогенных экологических факторов создает ту окружающую среду, в которой произрастают растения на нашей планете.
Рост и развитие растения зависят от экологических факторов окружающей среды. Суточная и сезонная периодичность выработались в ходе эволюции растений как приспособление к ритмам Земли.
1.	На примере тополя или березы укажите признаки сезонного ритма развития.
2.	Назовите примеры, показывающие, как человек управляет ростом кроны деревьев в городе (в скверах или парках).
3.	Как можно обнаружить у цветковых растений признаки суточного ритма жизни?
130
4.	Поясните, почему надо не только бережно относиться к растениям как большой ценности на нашей планете, ио и охранять среду, в которой они произрастают.
Проверьте себя. Что вы узнали о росте и развитии растений?
Ответьте на вопросы.
1.	Что такое рост растения?
2.	Что такое развитие растения?
3.	От чего зависят рост и развитие растений?
4.	Существует ли взаимозависимость роста и развития растений?
5*	. В чем проявляется периодичность роста растений?
6*	. Какие наблюдаются ритмы роста и развития растений?
7*	. Чем обусловлено появление у растений внутренних ритмов роста и развития?
8.	Какие факторы окружающей среды и как влияют на рост и развитие растений?
Подумайте!
1.	Можно ли сказать, что обмен веществ у растений существенно влияет на окружающую среду?
2.	Почему рост и развитие растения зависят друг от друга?
3.	Как условия окружающей среды воздействуют на рост и развитие растений? Приведите примеры.
Дополните фразу, выбрав правильный ответ.
1.	Рост растения — это:
а)	преобразование растения;
б)	прорастание семени и ветвление растения;
в)	количественное увеличение тела растения;
г)	образование корней и побегов.
2*. Рост и развитие растения зависят от:
а)	сезонных и суточных ритмов природы;
б)	наследственных свойств организма и факторов среды;
в)	природных ритмов и условий окружающей среды;
г)	совместного действия экологических факторов среды.
Рост, развитие, ритм роста и развития*, суточные и сезонные ритмы*, экологические факторы*.
131
Глава 5
Основные отделы царства растений
§36
Понятие о систематике растений
Названия растений. На Земле существует более 275 тыс. различных видов растений. Многим из них даны народные названия, например подорожник, одуванчик, чертополох, хмель, купальница, медуница. Но такие названия часто непонятны людям других стран. Так. подснежником в разных местностях называются различные растения: медуница, ветреница, сцилла, крокус. Одно и то же растение нередко именуют по-разному: украинцы василек называют волошкой, лютик — жовтецом, картофель поляки называют земляками, а белорусы — бульбой.
Рис. 87. Растения, названия которых имеют различное происхождение: 1 - пастушья сумка обыкновенная;
2 бугенвиллия голая
Чтобы избежать путаницы, биологи дают латинские названия растениям (как и всем другим видам организмов). Они понятны биологам всего мира.
Названия некоторых растений — перевод на-родных наименований на латинский язык. На-пример, растение пастушья сумка получило название из-за формы его плода, похожего на заплечную сумку (рис. 87). В латинском обозначении оно сохранило народное название — Capsella bursa-pastoris (от лат. капселла — «сумка», бурса-пасторнс — «мешок пастуха»), Многие названия образованы от имен ученых и первооткрывателей тех или иных растений. Так, красиво цветущее растение жарких районов бугенвиллия названо в честь французского мореплавателя Бугенвиля, дарвиния — в честь английского естествоиспытателя
132
Чарлза Дарвина, маленький стелющийся кустарничек наших хвойных лесов линнея северная — в честь шведского биолога Карла Линнея. Но многие растения ботаники назвали с учетом признаков, характерных для этих растений.
Классификация растений. Разобраться во всем многообразии царства растений позволяет особая область биологии — систематика. Ученые-систематики распределяют растения по группам, т. е. систематизируют (классифицируют) их, дают названия, производят описание их свойств, устанавливают сходство и родственные связи между разными растениями. На этом основании их объединяют в разные группы: царства, отделы. классы, порядки, семейства, роды и виды. На рисунке 88 представлена классификация групп растений от царства до вида.
Рис. 88. Классификация групп царства Растения
Царство — самая большая группа растений, заключающая в себе все растения, существующие на Земле. Основной единицей системы растений является вмд.
|К одному виду относят родственные между собой растения, близкие по строению и жизнедеятельности, способные скрещиваться между собой и давать жизнеспособное потомство, похожее на родителей.
Растения одного вида произрастают в определенных экологических условиях и занимают свою территорию на Земле — ареал (от лат. ареа — «площадь», «пространство»). Они не скрещиваются с растениями, принадлежащими к другим видам.
133
Рис. 89. Смородина черная и красная
Сходные между собой виды объединяются в роды, роды — в семейства, семейства — в порядки, а затем следуют классы и отделы.
Название вида. Видовое название состоит из двух слов: смородина черная, смородина красная, клен остролистный, клен татарский, клен приречный и т. д. Первое слово, обозначаемое существительным, показывает принадлежность растения к роду (смородина, клен), а второе слово, обозначаемое прилагательным, — собственно видовое название, показывающее его
отличие от других видов того же рода. Так, смородина черная (Ribes nigrum) и смородина красная (Ribes rubrum) — два разных вида одного рода — смородина (Ribes). Слово видового названия отдельно от родового не употребляется. Например, родовое название, обозначаемое существительным. может употребляться самостоятельно — смородина, клен, береза, тополь. В этом случае речь идет о целой группе видов и сортов, составляющих род, об их общих родовых свойствах. В роде смородина есть еще виды: смородина золотистая, смородина светлая, смородина альпийская, смородина пушистая и др. Они различаются между собой, и видовое название, как прилагательное, подчеркивает их неодинаковость (рис. 89).
Черная смородина и красная смородина давно выращиваются человеком в садах. Для удовлетворения своих запросов человек создал разные сорта этих растений. У одних сортов крупнее ягоды, у других — более ранние сроки созревания ягод, у третьих — более кустистое растение и т. д. Сейчас есть около тысячи сортов этих видов.
Появление в природе любого вида, например смородины черной, — длительный процесс, зависящий от очень многих природных условий, а образование того или иного сорта произошло только в результате деятельности человека. Имеются в природе виды, на основе которых человек создал тысячи разных сортов, например многочисленные сорта розы, помидоров, пшеницы и др. Каждый из них обладает своими особыми свойствами. Все культурные растения имеют много сортов.
Двойные, пли бинарные (от лат. бинариус — «двойной»), названия видов в XVIII в. ввел шведский ученый-натуралист Карл Линней. В 1753 г. он опубликовал большой труд -Виды растений», где впервые применил двойные (бинарные) обозначения видов.
Вид — основная структурная единица в системе растений, так же как и в системе всех организмов.
134
Среди цветковых растений выделяют два класса— Двудольные и Однодольные. К классу Двудольные относятся около 300 семейств, в том числе Крыжовниковые, Ивовые, Крестоцветные, Маковые и др. Класс Однодольные включает в себя около 90 семейств, в числе которых Злаки, Лилейные, Орхидные, Осоковые и др.
Классы Двудольные и Однодольные образуют отдел Цветковые, или Покрытосеменные.
Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные, Цветковые (Покрытосеменные) и Голосеменные — разные отделы царства растений.
Царство Растения — группа высшего ранга в систематике растений.
Распределение растений по видам, родам, семействам, порядкам, классам и отделам позволяет понять общие черты и различия у представителей царства растений, а также увидеть особенности не только отдельных организмов, но и свойства целых групп растений, а также их родство.
Систематика растений — раздел биологии, выявляющий родство растений, разрабатывающий принципы классификации растений и осуществляющий саму классификацию (т. е. распределение растений по группам разного ранга). Основная (самая мелкая) единица систематики растений — вид, самая крупная — царство. Название вида является бинарным (двойным), т. е. обозначает два систематических признака растения: принадлежность к роду (существительное) и виду (прилагательное). Систематика дает возможность ориентироваться в огромном разнообразии растений, существующих на Земле.
1.	Почему растениям даны латинские названия?
2.	Назовите род и вид известного вам растения.
3.	Зачем нужна классификация растений?
4.	По каким признакам растения объединяются в один вид?
§37
Водоросли и их значение
Общая характеристика. Водоросли — самые древние растения на нашей планете. Мир водорослей огромен по численности и разнообразен по формам. Преобладающее большинство из них живет в пресной и соленой воде. Некоторые произрастают в наземно-воздушной среде, рас-
135
полагаясь на стволах деревьев, каменных стенах, на поверхности почвы и даже снега и льда. Многие живут в почве и в сточных водах городских канализаций.
Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные организмы. Одни из них — микроскопические, другие — гиганты. Например, размер тела однокле-
Рис. 90. Макроцистис (1) и хлорелла (2) точной водоросли хлореллы обыкновенной составляет всего два микрона, а тело многоклеточной морской водоросли макроцистиса грушевидного достигает в длину 15-60 м (рис. 90).
Значение водорослей. Водоросли играют огромную роль в природе. Они являются гигантским (древнейшим на Земле!) поставщиком кислорода в атмосферу. Для гетеротрофных организмов, живущих в водной среде, водоросли являются источником органических питательных веществ и энергии. Это связано с тем, что водоросли, усваивая на свету углекислый газ, образуют при этом органические вещества и выделяют кислород. Многие водоросли люди используют в пищу.
Строение водорослей. По своему строению водоросли отличаются от других растений. Их тело не расчленено на корень, стебель и листья, а представлено слоевищем, или талломом (от греч. таллос — «отпрыск»). В нем нет органов и разных тканей. Водоросли всей поверхностью своего тела поглощают вещества из окружающей среды.
В клетках тела водорослей присутствует хлорофилл и другие пигменты, обеспечивающие фотосинтез. Поэтому водоросли являются авто трофными организмами, способными на свету осуществлять фотосинтез. Как все растения, из углекислого газа и воды водоросли образуют органические вещества, т. е. поглощают и запасают энергию солнечного света.
I Слоевище и наличие хлорофилла в клетках — характерные признаки водорослей. Поглощение минеральных веществ и фотосинтез они осуществляют всей своей поверхностью.
Хлорофилл в клетках водорослей находится в особых тельцах хро-матофорах (от греч. хроматос — «цвет», «краска» и форос — «несущий»), которые у разных видов имеют разную форму: чашевидную, ленточную, звездчатую, пластинчатую и др.
136
Рис. 91. Многообразие водорослей: 1 — фукус; 2 — ульва; 3 — спирогира; 4 — ацегабулярия; 5 — нереоцистис
Формы слоевища у водорослей причудливо разнообразны. Тело одних представлено длинными нитями, где клетки лежат друг над другом, — это нитчатые водоросли. Тело других может быть простым и ветвящимся, лентовидным, кустистым, в виде толстых лепешек и пластин (рис. 91).
Одноклеточные водоросли. Как и у друтих растений, у водорослей клетка является основной структурной единицей тела. Особенностью одноклеточных водорослей является то, что их тело состоит из одной единственной клетки. Вот почему одноклеточным водорослям свойственны черты и отдельной клетки, и организма. Это проявляется в строении и жизнедеятельности одноклеточного организма водоросли (рис. 92).
Например, тело одноклеточной водоросли хламидомонады имеет все части клетки: клеточную стенку, цитоплазму, ядро, вакуоли, чашевидный хроматофор с хлорофиллом. Вместе с тем у нее есть структуры, свойственные животному организму: жгутики, благодаря которым хламидомонада активно передвигается в водной среде; маленькое красное пятно — глазок в передней части тела, с помощью которого водоросль активно движется в сторону света; рядом с глазком
137
Глазок
Цитоплазма
Крахмальное тельце
Жгутики
Пул ы и рующис вакуоли
Ядро с ядрышком
Рис. 92. Строение одноклеточной водоросли хламидомонады
Хроматофор
доросли размножаются бесполым и
находится одна из сократительных вакуолей, удаляющая из клетки избыточную воду и ненужные вещества. Водоросль питается, дышит, растет, двигается, размножается, развивается, как всякий организм. Вместе с тем ее тельце работает как маленькая химическая фабрика, совершая все процессы, свойственные фотосинтезирующей клетке растений.
Размножение водорослей. Во-половым путем. Бесполое размно
жение одноклеточных водорослей происходит путем деления клетки надвое. Деление начинается с ядра, а затем разделяются все части клетки: хроматофор, глазок, вакуоли, цитоплазма и пр. Таким образом
Рис. 93. Увотрикс:
1 — нить с зооспорами и гаметами;
2 — зооспора;
3 — гаметы и их слияние;
4 — покоящаяся зигота
дочерние клетки получают все необходимое для жизни и начинают расти, двигаться и питаться. Обычно возникает две или четыре, восемь дочерних клеток. У некоторых водорослей они имеют жгутики, с помощью которых передвигаются в водной среде. Клетки со жгутиками называют зооспорами. Из них вырастают новые (дочерние) особи.
Половое размножение осуществляется путем слияния двух половых клеток — гамет (рис. 93). В результате слияния двух гамет от разных особей водоросли образуется зигота. После некоторого периода покоя зигота прорастает и дает начало новому, дочернему организму.
fCVfiL У разных групп водорослей половое размноже-Ц zjT ние происходит по-разному. Например, у хла-' мидомонады оно осуществляется путем попарного слияния двух одинакового вида гамет от разных особей. А у нитчатой водоросли улотрикса (см. рис. 92) в одном организме одновременно можно видеть деление клетки надвое (бесполое размножение) и образование половых клеток, которые, сливаясь, образуют зи
138
готу (половое размножение). При бесполом размножении образуются две дочерние клетки (зооспоры) с четырьмя жгутиками каждая. Покинув материнский организм, они дают начало новой нитчатой особи. В других частях тела улотрикса в клетке образуется много (более 200) очень мелких двужгутиковых дочерних клеток — это гаметы. Покидая родительский организм, они свободно плавают, а встретившись с гаметами других особей улотрикса, соединяются в пары, сливаются и образуют зиготы. Так происходит половое размножение.
Водоросли — растения, тело которых представлено талломом (слоевищем). В их клетках содержатся хроматофоры с пигментами. Поглощение необходимых веществ и удаление ненужных у водорослей осуществляется всей поверхностью тела. Размножаются бесполым и половым путем. Водоросли обогащают атмосферу кислородом и служат пищей водным организмам и человек}'.
1.	Каковы общие признаки водорослей?
2.	Почему водоросли считают растениями?
3.	Где обитают водоросли?
4.	Что общего у водорослей с высшими растениями, произрастающими на суше?
Многообразие водорослей
Водоросли — очень древняя группа организмов на Земле. За время существования у водорослей возникло множество форм строения, особенностей в размножении и расселении на нашей планете. Всего насчитывают около 30 тыс. видов водорослей.
Водоросли могут обитать в различных условиях. Их много не только в соленых и пресных водоемах, но и в почве. Они встречаются и в местах обитания с экстремальными условиями — во льдах горных вершин и Заполярья. В горячих источниках Камчатки, температура которых достигает 75,7 °C, среди разнообразных микроорганизмов обнаружено 24 вида водорослей, в том числе есть виды из рода хламидомонада.
В настоящее время обнаружено более 100 видов водорослей, развивающихся на поверхности снега и льда. Среди них наиболее часто встречаются представители рода хламидомонада. Интересно, что хламидомонада
снежная, густо заполненная красным пигментом, при оттаивании верхних слоев
139
снега под влиянием солнечных лучей начинает быстро размножаться и создает красное «цветение снега». Окраска снега может быть зеленой, красной, голубой, бурой, желтой и даже черной — в зависимости от видов, которые преобладают среди снежных водорослей.
Все разнообразные виды водорослей объединены в несколько отделов, которые различают по особенностям строения и окраске таллома. По этим признакам и даны названия отделов: Зеленые. Красные, Золотистые, Бурые, Диатомовые и другие водоросли.
Отдел Зеленые водоросли. Среди них есть одноклеточные и многоклеточные. К ним относят хлореллу, улъву, спирогиру, хламидомонаду, улотрикс (см. рис. 90, 2; 91, 2, 3; 92; 93).
В роде хламидомонада — более 500 видов. Почти все они обитатели мелких, хорошо прогреваемых и сильно загрязненных водоемов. Наряду с автотрофным способом питания все хламидомонады способны и к гетеротрофному питанию. При этом они всасывают всей поверхностью растворенные в воде органические вещества, способствуя очищению загрязненных вод. Такая способность этих водорослей позволяет использовать их в очистных сооружениях.
В прудах, озерах, заводях рек часто можно увидеть плавающую на поверхности воды скользкую зеленую тину. Если рассмотреть тину под микроскопом, то можно увидеть, что она образована большим скоплением тончайших зеленых нитей. Это — многоклеточная нитчатая водоросль спирогира. В слегка загрязненных водах морских побережий, например Черного моря, произрастает ярко-зеленая водоросль ульва, плоский волнистый таллом которой в ширину достигает 20 см. Многие народы используют ульву в пищу под названием «морской салат». Преимущественно в пресных водах часто встречаются колониальные формы зеленых водорослей — вольвокс и пандорина.
Отдел Бурые водоросли. К этой группе относятся крупные многоклеточные растения. Свое название они получили из-за окраски таллома. В клетках этих водорослей помимо хлорофилла присутствуют и другие пигменты (см. рис. 90, 1; 91,7 и 5).
Они обитают во всех морях с теплыми и холодными водами, образуя там большие заросли, подобные подводному лесу. Среди бурых водорослей есть гиганты (макроцистис грушевидный может достигать 60 м в длину) и есть мик
роскопически малые — до 1 мм (стеблонема). В наших северных и дальневосточных
холодных морях произрастает много разных видов рода ламинария, имеющих слоевище в виде длинной ленты, растущей на коротком стволике. Большинство видов ламинарии имеют таллом длиной 2-6 м, а у ламинарии японской он вырастает до 12 м.
140
Произрастает ламинария на глубине 10-80 м. Она употребляется человеком в пищу под названием «морская капуста».
В большинстве своем бурые водоросли прикреплены к твердому грунту или к другим водорослям, отличаясь этим от других водорослей. Для прикрепления к грунту им служат особые выросты слоевища — ризоиды, представляющие собой длинные корнеподобные разрастания. Бурые водоросли бывают однолетними и многолетними. Например, у ламинарии многолетними являются ризоиды и стволик, а длинная лентовидная (пластинчатая) часть таллома — однолетняя. Она ежегодно отрастает вновь от стволика.
I Бурые водоросли — один из основных источников органических веществ в прибрежной зоне океанов и морей.
В их зарослях, подобных подводному лесу, укрываются, находят пищу и кислород многочисленные животные. Многие бурые водоросли идут в пищу человеку; используются в промышленности, применяются на корм скоту и как удобрение.
Отдел Красные водоросли (Багрянки). Набор разных пигментов в сочетании с хлорофиллом определяет окраску багрянок — от ярко-красной до голубовато-зеленой и желтой (рис. 94).
Это очень древняя группа водорослей. Преобладающее большинство красных водорослей — крупные растения, достигающие в длину одного метра. Но есть и очень мелкие багрянки. Таллом багрянок растет много лег. Он имеет различные формы: от сильно разветвленных, кустистых до тонких полосовидных и широких пластинчатых. Багрянки — обитатели всех океанов планеты. Некоторые их них обитают в пресных водах и на почве.
В морях красные водоросли обитают на самых больших глубинах (до 200 м), куда про
никает свет. Красные водоросли (порфиру, грациллярию) люди употребляют в пищу. Из многих видов багрянок добывают ценное гелеобразующее вещество агар-агар, используемое в кондитерской промышленности.
Рис. 94. Красные водоросли:.'/ — порфира;
2 — филлофора
141
Лабораторная работа № 12*
Тема. Знакомство с одноклеточными водорослями из аквариума.
Цель: знакомство с внешним видом одноклеточных водорослей.
Оборудование и материалы
1.	Микроскоп, пипетка, препаровальная игла, предметные и покровные стекла. 2. Аквариум с одноклеточными водорослями.
Ход работы
1.	Приготовьте микропрепарат зацветшей воды из аквариума. Для этого с помощью пипетки возьмите каплю воды из аквариума.
2.	Рассмотрите микропрепарат под малым увеличением микроскопа.
3.	Пользуясь рисунками из учебника, найдите в исследуемой капле аквариумной воды одноклеточную водоросль (хламидомонаду или другого представителя).
4.	Фильтровальной бумагой с края покровного стекла уберите часть влаги. Рассмотрите водоросль при большом увеличении микроскопа.
5.	Рассмотрите строение, опишите окраску тела. Пронаблюдайте за тем. как работает пульсирующая вакуоль. Зарисуйте водоросль и надпишите ее части.
Водоросли — растения, имеющие одноклеточное и многоклеточное строение. Их тело не разделено на органы. Поглощение минеральных веществ и фотосинтез они осуществляют всей поверхностью тела. Водоросли — одни из древнейших представителей организмов, гигантский источник кислорода, органических веществ и энергии для всего живого мира. Они содержат много ценных веществ, используемых в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и в питании людей. Водоросли представляют собой большую ценность нашей планеты.
1.	Какие водоросли используются человеком в пищу?
2.	Почему некоторые многоклеточные водоросли называют бурыми, красными?
3.	11очему некоторые водоросли используют для очистки загрязненных сточных вод канализации?
142
Проверьте себя. Что вы усвоили из параграфов 36-38? 
Ответьте на вопросы.
1.	Что такое классификация растений, каково ее значение?
2.	На какие единицы систематика делит царство растений?
3.	Как образуется название видов?
4.	Какие растения относят к водорослям?
5.	Каково строение одноклеточных водорослей?
6.	Как размножаются водоросли?
7.	Как питаются водоросли?
8*. В чем отличие бурых водорослей от зеленых?
9.	В чем основное значение водорослей для природы?
10.	Почему без водорослей невозможна была бы жизнь на Земле?
11.	Какое значение водоросли имеют в жизни людей?
12.	Чем водоросли отличаются от других растений?
Подумайте!
1. Почему водоросли произрастают на небольших (до 200 м) глубинах оксана, тогда как многие рыбы живут на глубинах более 5000 м?
2. Почему' на стенках аквариума появляется зелень?
Какие утверждения верны?
1.	Систематика — наука о классификации растений.
2.	Вид — основная единица царства растений.
3.	Одуванчик — название вида растений.
4.	Самая крупная единица систематики царства растений — отдел.
5.	Смородина черная — название рода растений.
6.	Размножается водоросль только зооспорами.
7.	Тело водорослей называют талломом.
8.	Тело водорослей называют слоевищем.
9.	Зеленые водоросли с помощью хлорофилла осуществляют фотосин тез.
10.	Все водоросли живут в морях и океанах.
11.	Бурые водоросли — самые глубоководные.
12.	Хламидомонада — одноклеточная зеленая водоросль.
Классификация растений, слоевище (таллом), хромато-фор, зооспоры, водоросли (зеленые*, бурые*, красные*, ризоиды*).
143
§ 39
Отдел Моховидные. Общая характеристика и значение
Рис. 95. Маршанция
Общая характеристика мхов. Моховидные — обширная группа высших растений, очень различающихся по внешнему' строению. Во всем мире их насчитывается около 25 тыс. видов. Среди высших растений по количеству видов они занимают второе место после цветковых.
Моховидные представляют собой очень древнюю группу в царстве растений. Почти все они — многолетние растения. Обычно мхи низкорослы: их высота колеблется от нескольких миллиметров до 20 см. Они всегда растут в местах повышенной влажности.
Среди моховидных выделяют два больших класса — Печеночники \\ Листостебельные мхи.
У печеночников тело представлено разветвленным зеленым плоским слоевищем. У листостебельных мхов хорошо видны стебли и мелкие зеленые листья, т. е. имеются побеги.
Рис. 96. Кукушкин лен: 1 — колпачок;
2 — коробочка;
3 — листья; 4 — стебель;
5 — ризоиды
Те и другие имеют ризоиды, которые поглощают воду из почвы и закрепляют растения. Все моховидные характеризуются значительной простотой внутреннего строения. В их теле имеются основная и фотосинтезирующая ткани, но проводящие, механические, запасающие и покровные ткани отсутствуют.
Печеночники — очень древние мхи. Они особенно богато представлены в тропиках. Один из распространенных видов печеночников — маршанция (рис. 95), обитающая во влажных местах, не занятых травой. У нее стелющееся листовидное слоевище, ризоидами прикрепленное к почве. В слоевище наблюдается разделение ткани на основную (в нижней части тела) и фотосинтезирующую (в верхней части тела). К маршанциевым относится теплолюбивая рич-чия водная, разводимая аквариумистами.
Листостебельуые мхи в растительном покрове Земли играют значительно большую роль, чем печеночники. Один из наиболее известных зеленых листостебельных мхов — кукуш
144
кин лен, или политрихум обыкновенный (рис. 96), часто встречается в хвойных лесах, около сфагновых болот, в сырых местах. Многолетние крупные растения этого вида (9-17 см в длин}), растущие группами, нередко покрывают обширные площади в лесной зоне и в тундре.
Размножение моховидных. Моховидные размножаются бесполым и половым путем. Бесполое размножение осуществляется спорами (поэтому их относят к споровым растениям) и вегетативным путем (частями слоевища, стеблей, листьев), а половое — с помощью гамет.
Для полового размножения у мхов развиваются специальные органы, в которых образуются гаметы: мужские — сперматозоиды и женские — яйцеклетки. У слоевищных мхов половые органы располагаются на верхней поверхности слоевища, а у листостебельных — в верхушечной части побегов.
В водной среде с помощью жгутиков сперматозоиды передвигаются к яйцеклетке и оплодотворяют ее. Без воды сперматозоиды не могут достигнуть яйцеклетки. После оплодотворения из появившейся зиготы развивается особый орган — коробочка, в которой формируются споры. С помощью спор моховидные размножаются и расселяются. Из споры вначале развивается многоклеточная тонкая зеленая нить — протонема. На ней вскоре из почек формируются пластинчатые талломы или облиственные побеги.
У кукушкина льна образующаяся из зиготы коробочка расположена на длинной жесткой ножке, имеет крышечку и покрыта колпачком. При созревании спор крышечка коробочки открывается и споры высыпаются. Они очень мелкие и легкие, поэтому далеко разносятся. Чем длиннее ножка, тем дальше могут рассыпаться споры. Попав в благоприятные условия, споры прорастают, формируют протонемы, и весь цикл развития этого мха повторяется вновь.
В
Зеленое растение, развившееся из споры, у моховидных называют гаметофитом, потому что на нем в верхушечной части, в особых органах, образуются гаметы. А образующуюся из зиготы коробочку называют спорофитом, так как в ней формируются споры.
IB цикле развития моховидных происходит чередование полового и бесполого размножения.
Значение мхов. Появление на почве кукушкина льна — сигнал, предупреждающий о возможном заболачивании почвы. Кукушкин лен может создавать большие и плотные покровы почвы, что способствует накоплению воды. Как мощный накопитель влаги он способствует
6 Биология б • *
145
Рис. 97. Белый мох сфагнум
возникновению болот. В местах поселения кукушкина льна, накапливающего влагу, вскоре может поселиться сфагнум.
В отличие от кукушкина льна и других зеленых мхов сфагнум иногда называют в народе белым мхом (рис. 97). В листьях сфагнума хлорофиллоносные клетки чередуются с большими мешковидными клетками, заполненными воздухом или водой.
I Сфагнум способен быстро накапливать в теле много капельно-жидкой воды и тем способствовать заболачиванию почвы.
Сфагнум ежегодно верхней частью побега нарастает на !,3-5 см. В нижней части побег также ежегодно отмирает, но не перегнивает. Сфагнум обладает бактерицидными свойствами, поэтому разложения отмерших тканей сфагнового
мха почти не происходит. Благодаря этому свойству сфагнум образует со временем
мощные слои отмерших побегов, в которых накапливается и удерживается вода. Тол-
стые слои сфагнума входят в состав торфа.
Лабораторная работа № 13*
Тема. Изучение внешнего строения моховидных растений.
Цель: знакомство с внешним строением зеленого мха.
Оборудование и материалы
1.	Лупа ручная, склянка с водой, предметное стекло. 2. Кукушкин лен (гербарий и раздаточный материал), сфагнум.
Ход работы
1.	Изучите особенности строения зеленого мха (например, кукушкина льна) — его стебель, листья, коробочку на ножке. Определите, мужское или женское это растение.
2.	Изучите строение коробочки. Снимите колпачок.
3.	На лист бумаги высыпьте часть спор. Рассмотрите их под лупой.
4.	Подуйте слегка на споры. Отметьте, как они разлетаются от дуновения ветра. Сделайте вывод о расселении растения.
5.	Сравните кукушкин лен и сфагнум. Отметьте строение, форму листьев. коробочек, ветвление стебля.
6.	На предметное стекло налейте большую каплю воды. Положите на нее сфагнум. Сделайте выводы о том, что произойдет.
146
Моховидные — очень древние представители царства растений. Тело листостебельных мхов имеет стебель и листья, но еще не имеет корней. В цикле развития моховидных чередуются половое и бесполое размножение. Бесполое размножение осуществляется спорами, частями таллома, побега, а половое — с помощью гамет. Растут мхи всегда лишь в местах повышенного увлажнения. Половое размножение происходит только в водной среде. Роль моховидных в природе огромна. Они участвуют в образовании болот, создании торфа, влияют на общую обеспеченность суши влагой.
1.	Какие признаки моховидных свидетельствуют о древности этого отдела среди растений?
2.	Почему зеленые побеги мхов называют гаметофитом?
3.	Охарактеризуйте экологическую роль моховидных растений в природе.
§ 40
Общая характеристика. Плауны, хвощи и папоротники — большая группа высших растений, имеющих много общих черт в строении и размножении (рис. 98). В большинстве своем все они травянистые растения, обитающие в тенистых, влажных местах. Но есть и древесные формы — в тропических лесах Азии, Америки и Австралии произрастают древовидные папоротники 15-20 м в высоту.
-Z'YW Представители этих групп растений жили более 350 млн лет назад. В то вре-((Я мя но Земле господствовал теплый влажный климат. Это были крупные древо-“ видные растения, формировавшие леса на всех континентах нашей планеты.
в том числе и в Антарктиде. Отмирая, эти высокорослые растения падали в воду, пропитывались там минеральными солями и окаменевали. Со временем из них образовались мощные слои каменного угля, который добывается в наше время.
Современные виды папоротников, хвощей и плаунов — пред-
Рис. 98. Высшие споровые растения: 1 - плаун; 2 - хвощ; 3 - папоротник
ставители очень древних групп растений. Их часто называют жи
147
выми ископаемыми. Все они нуждаются в охране. Эти растения различаются между собой по внешнему виду, но при этом имеют сходные черты во внутреннем строении, развитии и размножении. У них есть вегетативные органы: придаточные корни и побег (стебель и листья). Поэтому их относят к высшим растениям. Все представители этой группы растений образуют споры.
Папоротники, хвощи и плауны — высшие споровые растения.
В отличие от моховидных они имеют покровные, механические и проводящие ткани. Проводящие ткани представлены водопроводящей системой — древесиной и лубом. Проводящие ткани корня и побега образуют вместе единый центральный цилиндр — стелу (от греч. стеле — «столб», «колонна»). По ней осуществляется восходящий ток воды с минеральными солями (по древесине) и нисходящий ток органических веществ (по лубу).
Развитие тканей (проводящей, механической и покровной) у этих древних растений объясняется их приспособленностью к существованию на суше. Этим же объясняются и крупные размеры их органов.
Размножение. В цикле развития папоротников, хвощей и плаунов чередуются половое размножение с помощью гамет и бесполое размножение с использованием спор. Одно растение может образовать несколько миллионов спор. Все они очень долго сохраняют способность к прорастанию во влажной теплой среде.
клетки
В благоприятных условиях из споры (например, у папоротника) развивается маленькая пластинка — заросток. Вскоре на нижней поверхности заростка в особых органах — гаметангиях — формируются мужские и женские половые (гаметы). С помощью воды (при таянии снега, с дождевой водой) мужские га
меты (сперматозоиды) доставляются к яйцеклеткам. После оплодотворения из зиготы
образуется зеленый побег с листьями. Со временем он развивается в крупное зеленое растение, живущее много лет. На листьях растения образуются споры в особых
органах — спорангиях. Поэтому данную стадию жизненного цикла папоротников, хвощей и плаунов называют спорофитом, а стадию заростка — гаметофитом. Спорофит — многолетняя стадия в их развитии (рис. 99), а заросток (гаметофит) живет
несколько дней.
Сравните: у моховидных спорофит — коробочка, которая не имеет хлорофилла и живет очень недолго; гаметофит — зеленое побегоносное растение, живущее длительное время. У папоротников, хвощей и плаунов, наоборот, гаметофит — маленькая пластинка-заросток, а спорофит — зеленое многолетнее растение, имеющее корень, стебель и листья.
148
Споры
Группы спораягие
Спорофит
порангии
Заросток
Побег
Гаметофит
Архегоний----
с яйцеклеткой
Зигота . *. _
Сперматозоиды ГJ*
Рис. 99. Схема развития папоротника
Отдел Плауновидные. Среди высших споровых растений — это самая древняя группа. Современные плауны представляют собой многолетние травянистые растения, обычно вечнозеленые, имеющие простые некрупные узкие листья. Споры развиваются в спорангиях, собранных в колоски. Все виды плаунов находятся под охраной как древние, вымирающие растения.
В таежных лесах России, среди мхов и трав, во влажных местах встречается баранец обыкновенный (или плаун-баранец). На сухих, светлых местах еловых и сосновых лесов произрастает плаун булавовидный. Оба вида используются как лекарственные растения. Например. споры плауна булавовидного и других плаунов применяются как детская присыпка.
Отдел Хвощевидные. Представители этой группы - жители Северного полушария. В каменноугольном периоде (более 300 млн лет назад) эта группа растений была представлена гигантскими особями высотой 10-20 м с мощными стволами (до 50 см в диаметре). В настоящее время большинство из современных хвощей — невысокие жесткие травы, с мутовчатым расположением мелких, чешуевидных листьев. Стебли пропитаны кремнеземом, поэтому их используют для шлифовки металлических и деревянных изделий. Растут они на болотах, лугах, в лесу и в неглубоких водоемах. Служат кормом для оленей и кабанов.
149
Хвощ полевой — лекарственное растение, а на полях и пастбищах — злостный корневищный сорняк, показатель кислой почвы, которая нуждается в известковании. Его спороносные побеги, появляющиеся ранней весной на Руси, употребляли в пищу.
Отдел Папоротниковидные. Обширная группа травянистых и древесных форм споровых растений, насчитывающая более 12 000 видов. Произрастают папоротники повсеместно: на суше, в пресных водоемах, на скалах. Большинство видов являются наземными травами, но в тропиках встречаются эпифиты, лианы, древовидные. Некоторые из них выращиваются кай декоративные — комнатные (нефролепис, асплениум, платпи-цериум — * олений рог») и садовые растения.
Молодые листья многих папоротников употребляются в пищу. В России в их число входят страусник и орляк обыкновенный (крупное растение, произрастающее на опушках наших лесов). В пищу употребляют сердцевину древовидных папоротников. Некоторые виды используются как лекарственные растения.
Все отделы высших споровых растений (Папоротниковидные, Хвощевидные, Плауновидные) за сходство строения, размножения и развития нередко объединяют в одну группу — Папоротникообразные).
Лабораторная работа № 14*
Тема. Изучение внешнего строения представителей хвощевидных, плауновидных и папоротниковидных.
Цель: знакомство с внешним строением различных споровых растений. Оборудование и материалы
1.	Лупа ручная. 2. Гербарий: хвощ полевой, плаун булавовидный, папоротник (щитовник мужской); комнатное растение — нефролепис.
Ход работы
1.	Рассмотрите гербарий плауна булавовидного. Отметьте особенности стебля, листьев, корней и колоска со спорами. Вспомните, встречали ли вы его в лесу.
2.	Рассмотрите гербарий хвоща полевого. Отметьте особенности стебля, листьев, корней. Сравните его весенние и летние побеги.
3.	Рассмотрите гербарий папоротника щитовника мужского. Отметьте особенности его листьев, стебля, корней.
4.	Рассмотрите строение комнатного растения нефролепис. Найдите в его строении черты, свидетельствующие о том, что это папоротник.
150
Представители отделов Плауновидные, Хвощевидные и Папоротниковидные различаются по внешним признакам, но имеют большое сходство во внутреннем строении, развитии и размножении. Их вегетативное тело состоит из корней и побегов (стеблей и листьев), есть стела — осевая проводящая система, имеются покровные, механические и фотосинтезирующие ткани.
Все современные виды папоротников, хвощей и плаунов — потомки древнейших форм, повсеместно заселявших нашу планету. Эти растения помогают понять, как развивалось многообразие растительного царства Земли.
1.	В чем отличие плаунов от папоротников?
2.	В чем различие между плаунами и хвощами?
3.	Чем отличается развитие папоротниковидных от моховидных?
Проверьте себя. Что вы узнали о высших споровых растениях?
Подумайте!
1. Почему моховидные растения — маленькие, а папоротниковидные могут вырасти высокими, как деревья?
2. Почему хвощи имеют в своем теле достаточно хорошо развитые ткани и органы, а произрастают, как и мхи, только в сырых местах?
Какие утверждения верны?
1.	Моховидные — это растения торфяных болот.
2.	Все древовидные папоротники — вымершие растения.
3.	Половое размножение высших споровых растений зависит от воды.
4.	Сосуды у папоротникообразных образуют стелу.
5.	Моховидные относятся к водным растениям.
6.	Ризоиды — это выросты клеток покровной ткани.
7.	Спорами размножаются только мхи и папоротники.
8.	Спора — орган бесполого размножения растений.
9.	У мхов, плаунов, хвощей и папоротников происходит чередование в цикле развития бесполого и полового размножения.
Спора, заросток, Моховидные, Плауновидные, Хво-щевидные, Папоротниковидные, живые ископаемые.
151
§ 41
Отдел Голосеменные
Общая характеристика. Растения, относящиеся к отделу Голосеменные, так же как и цветковые, характеризуются тем, что производят семена.
К голосеменным растениям относятся ель, сосна, гинкго, лиственница, кедр, эфедра и др. Все они с давних пор широко используются человеком для его нужд.
I Голосеменными эти растения называют потому, что их семена лежат открыто (голо) на поверхностях чешуй шишек, а не в плодах, как у цветковых растений.
С помощью семян голосеменные размножаются и расселяются по земной поверхности. Семена голосеменных развиваются из семязачатков после того, как произойдет оплодотворение (слияние спермия с яйцеклеткой). Напомним, что семязачаток — это многоклеточное образование, в котором развивается яйцеклетка.
Оплодотворение внутри семязачатка, развитие там зародыша и формирование семени у взрослого растения — главное биологическое преимущество голосеменных растений перед споровыми в условиях жизни на суше.
В семенах (в отличие от спор) есть запас питательных веществ, они защищены семенной кожурой, и в них формируется зародыш нового растения. Как вы помните, зародыш семени состоит из зародышевого корня и зародышевого побега с зародышевыми листьями (семядолями). Семя — более надежный орган размножения и расселения, чем спора. Как только семя в благоприятных условиях прорастает, появившийся корешок легко укореняется. Семядоли проростка расправляются, и растение начинает самостоятельную жизнь.
Голосеменные — древесные растения: деревья, кустарники, редко лианы; трав среди голосеменных нет. У большинства из них имеются хорошо развитые ткани: фотосинтезирующие, проводящие, покровные, механические, запасающие и образовательные. Стебель голосеменных способен расти в толщину вследствие деления клеток камбия. Листья у большинства представителей голосеменных чешуевидные или игольчатые (хвоя).
Среди растений отдела Голосеменные много древних видов, как вымерших, так и современных. Наиболее знакомые и важные представители голосеменных растений — класс Хвойные.
Хвойные растения и их значение. Хвойные — самая многочисленная группа голосеменных растений. Их насчитывают свыше 550 видов. Они
152
играют важную роль в природе: образуют леса, создавая тем самым условия жизни разнообразным представителям живого мира.
Хвойные растения участвуют в почвообразовании и имеют большое водорегулирующее и почвозащитное значение; широко используются их древесина, хвоя, семена, смолы, кора. Задача людей — сохранить биологическое разнообразие голосеменных растений.
Хвойные появились на Земле более 350 млн лет назад в Северном полу-'Azjt шории. Около 150 млн лет назад они стали господствующими в раститель-ном покрове планеты. Хвойные — самые древние из всех ныне живущих семенных растений.
Среди хвойных есть низкорослые и стелющиеся формы (например, кедровый стланик — сосна карликовая или сосна горная, можжевельник казацкий), кустарники (можжевельник, эфедра) и растения-гиганты (секвойя вечнозеленая достигает 1 12 м в высоту и 1 1 м в диаметре). Такие крупные деревья, как ель, сосна, лиственница, пихта, кипарис, кедр, обычно живут по 200-400 лет, достигая в высоту 35-40 м.
Многообразие хвойных. Наиболее распространенные хвойные растения в нашей стране — ель, сосна, пихта, лиственница и можжевельник.
Сосна — светолюбивое высокоствольное дерево, произрастающее на любых почвах: песчаных, каменистых, болотных. Хвоинки сосны длиной 4-5 см по две или по пять сидят на очень коротких боковых побегах, расположенных на ветвях. Хвоинки живут 2-4 года, что определяет вечнозе-леность сосны. У сосны сибирской (ее часто неправильно называют кедром) на укороченных побегах сидят по пять хвоинок. Это очень красивое дерево с белой, легкой и мягкой древесиной.
Ель в отличие от сосны — теневыносливое растение, произрастающее на плодородных почвах с достаточным увлажнением. Хвоинки ели — короткие, колючие, одиночно сидят на ветвях (рис. 100, 1), они
живут 7-9 лет, некоторые виды, например ель шренка, — 13 лет. Ель — вечнозеленое растение. Ее древесина, как и у сосны, прочная и душистая. Она используется как строительный материал, как сырье для изготовления бумаги. Из хвои получают витамин С. Еловые леса значительно темнее сосновых боров. Они занимают в нашей стране огромные территории.
Рис. 100. Ветки с шишками хвойных растений: 1 — ель; 2 — пихта;
3 — лиственница; 4 — можжевельник
153
Пихта похожа на ель, но имеет более темные, мягкие и плоские хвоинки (рис. 100, 2), гладкую кору на стволе. Нижние ветви, соприкасаясь с почвой, могут укореняться и образовывать новое, дочернее растение. Поэтому в некоторых местах пихтовые леса труднопроходимы.
У лиственницы хвоинки мягкие, собраны пучками по 20-40 штук на укороченных побегах (рис. 100, 3). Ежегодно осенью лиственница сбрасывает хвою как листопадное растение. Древесина лиственницы очень тяжелая (тонет в воде), долговечная, красивая, розоватого или светло-коричневого оттенка, но трудно обрабатываемая из-за твердости. На территории России лиственничные леса занимают самые большие территории.
Можжевельник не образует лесов, но как низкорослое деревце произрастает в сосновых борах и ельниках. Хвоя у можжевельника обыкновенного игольчатая, древесина очень прочная и твердая. Шишки у него сочно-мясистые, шаровидные, созревающие на 2-3-й год (рис. 100, 4). Растение это медленно растет и долго живет, оно широко используется в медицине, пищевой промышленности, парфюмерии и как декоративное.
Развитие семян у хвойных. Весной можно увидеть, что на верхушках молодых побегов сосны появляются маленькие (около 5 мм) зеленые женские шишки. У основания других молодых побегов среди хвои располагается скопление овальных мелких мужских шишек (рис. 101). На чешуях женских шишек ничем не защищенные, как голые, лежат семязачатки, в каждом из них образуется яйцеклетка. В мужских шишках развивается пыльца — совокупность пылинок, в которых позже образуются мужские по-
ловые клетки — спермин.
Спермин у голосеменных — неподвижные клетки, без жгутиков. Появление такого типа мужских половых клеток — значительный этап в эволюции растений, обусловленный жизнью и развитием организмов на суше.
Рис. 101. Сосна обыкновенная и ветка с шишками первого и второго года: мужские (1) и женские (2) шишки
Оплодотворение у голосеменных происходит без помощи воды. Благодаря этому голосеменные оказались способными освоить на Земле различные места обитаний, в том числе и в засушливых районах.
Пылинки разносятся ветром и попадают на семязачатки, голо лежащие на чешуйках женской шишки. После опыления чешуи шишки смыкаются, склеиваются смолой и начинается процесс подготовки к оплодотворению. При этом пылинка, прорастая, образует спермин и пыльцевую трубку, которая
154
доставляет их к семязачатку, несущему яйцеклетку. Оплодотворение происходит в семязачатке лишь через 18 месяцев после опыления. У сосны шишки и семена созревают на второй год после опыления, а у ели — в тот же год.
После оплодотворения из зиготы развивается зародыш и формируются семена. Когда созреют семена, чешуи шишки раздвигаются и семена выпадают из нее. На семенах имеется пленчатое «крыло», которое позволяег им с помощью ветра далеко отлетать от материнского растения. Похожим образом размножаются все хвойные растения.
I Способность голосеменных образовывать пыльцевую трубку, осуществляющую доставку неподвижных мужских гамет (спермиев) к яйцеклетке, — прогрессивный биологический шаг в эволюции растений, обусловленный жизнью в наземно-воздушной среде.
У сосны сибирской семена крупные, тяжелые, с большим запасом питательных веществ (их называют кедровыми орешками). У них нет «крыла», и распространяются они животными (кедровкой, бурундуком, белкой). Кедровые орешки — очень ценный пищевой продукт.
Лабораторная работа № 15*
Тема. Изучение внешнего вида хвойных растений.
Цель: изучение внешнего вида побегов, шишек и семян хвойных.
Оборудование и материалы	Ч
1.	Лупа ручная. 2. Побеги сосны и ели; шишки сосны, ели и лиственницьГ; семена хвойных растений (сосны и ели).	С.
Ход работы
Задание 1. Изучение внешнего вида побегов
1.	Рассмотрите внешний вид небольших веток (побегов) сосны и ejqk Укажите их основные различия между собой.
2.	Изучите, как расположены хвоинки у этих растений. Найдите укороченные боковые побеги сосны, на которых находятся хвоинки. Сколько хвоинок на этих побегах?
3.	Сравните хвоинки сосны и ели. их форму, окраску, размер. Зарисуйте хвоинки в их натуральную величину. Отметьте особенности строения хвоинок.
Задание 2. Изучение строения шишек и семян
1.	Рассмотрите шишки сосны, ели и лиственницы. Укажите их различия.
2.	Найдите на чешуях шишки следы, оставшиеся от семян.
3.	Рассмотрите семена хвойных. 11роверьте их летучесть. Проследите, как падает вниз крылатое семя.
155
Голосеменные — древесные растения. Размножаются преимущественно семенами, которые развиваются из семязачатков, лежащих открыто на чешуях женских шишек. Оплодотворение происходит без помощи воды. Эта особенность выработалась в связи с жизнью в наземновоздушной среде.
1.	Какие голосеменные растения вы видели в природе?
2.	Охарактеризуйте основные отличия семени и споры.
3.	Сравните свойства спермия и сперматозоида.
4.	Почему голосеменные в отличие от папоротников способны произрастать в сухих регионах Земли?
§42
Отдел Покрытосеменные
Общая характеристика. Покрытосеменные образуют один из наиболее крупных отделов царства растений — в нем насчитывается более 240 000 видов. Они составляют основную часть растительной массы в биосфере. Покрытосеменные растения — это дуб, береза, яблоня, пшеница, рожь, капуста, пальма, подорожник и др. Многие виды покрытосеменных вошли в число культурных растений.
Представители покрытосеменных произрастают повсеместно: в сухих и влаж-\\sjf ных местах, в холодных и жарких районах Земли. Одни живут очень недол-го — несколько дней. Например, эфемеры крупка весенняя, проломник Турчанинова живут 35-60 дней и дают семена. Другие живут сотни лет. Например, платан восточный, или чинар, живет до 2000 лет, достигает 50 м в высоту, а его ствол — около 1 8 м в окружности.
Рис. 102. Цветущая яблоня и ветка с плодами
У растений, относящихся к этому отделу, семена покрыты тканями плода, который образуется из завязи пестика цветка. Благодаря этим особенностям отдел получил название Покрытосеменные или Цветковые (рис. 102).
Покрытосеменные (цветковые) растения чрезвычайно разнообразны по форме, по требованиям к условиям обитания, но всем им свойственны общие признаки строения, размножения и развития.
156
Преимущества покрытосеменных перед остальными представителями царства растений. Сравните особенности покрытосеменных и голосеменных растений, приведенные в таблице 2.
Таблица 2
Сравнительная характеристика
покрытосеменных и голосеменных
№ признака	Покрытосеменные растения	Голосеменные растения
1	Образуют семена	Образуют семена
2	Развивают цветок	I (ветков не образуют
3	Развивают плоды	Плодов не развивают
4	Имеют семязачатки. Они находятся в завязи пестика	Имеют семязачатки. Они лежат открыто (голо) на чешуе шишки
5	Опыление производится животными, ветром, водой; возможно самоопыление	Опыление производится ветром
6	Пыльца попадает на рыльце пестика	Пыльца попадает прямо на семязачаток
7	Есть рыльце, способствующее улавливанию и прорастанию пыльцы	Нет специального органа, улавливающего пыльцу
8	В семязачатке при малом количестве делений (2-3) идет ускоренное развитие зародышевого мешка с одной яйцеклеткой	В семязачатке при большом количестве делений (более 8) образуется м ногоклеточ i i ый орган с несколькими яйцеклетками
9	Двойное оплодотворение	Оплодотворение одним спер-мием одной яйцеклетки
10	Древесина представлена сосудами и трахеидами	Древесина (ксилема) представлена исключительно трахеидами
И	Ситовидные трубки сложного строения	Ситовидные трубки имеют простое строение
12	Имеются древесные, кустарниковые и травянистые формы	Преобладают древесные формы, травянистых нет
157
Рис. 103. Примеры жизненных форм семенных растений: деревья (1), кустарники (2), кустарнички (3). полукустарники (4) и травы (5)
Сопоставление этих признаков убеждает, что покрытосеменные растения достигли более высокого уровня эволюционного развития, чем голосеменные и все другие представители царства растений. Покрытосеменные смогли произрастать в самых разных условиях обитания. Они оказались способными заселять различные почвы (кислые, соленые, плодородные, неплодородные), жить на камнях, стволах других растений, на стенах домов, произрастать в разных климатических зонах — от жаркого тропического пояса до холодных тундр. Произрастание в неодинаковых условиях способствовало образованию огромного разнообразия жизненных форм и экологических групп покрытосеменных растений. Среди них есть деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, травы (рис. 103). Среди трав имеются стержнекорневые, луковичные, корневищные, лианы, эпифиты, ползучие, клубнеобразующие и многие другие формы. Есть покрытосеменные влаголюбивые и сухолюбивые, свето- и тенелюбивые. Преобладающее число цветковых —
настоящие автотрофные растения. Но среди них есть питающиеся гетеротрофно, например растения-паразиты и растения-хищники (насекомоядные). Благодаря такому разнообразию цветковые заняли разные местообитания на Земле: от пустынь до болот и водоемов, от соленых морских побережий до высокогорных скал.
158
 Способность приспосабливаться к различным условиям обеспечила покрытосеменным большое биологическое разнообразие и господствующее положение в растительном мире.
Покрытосеменные растения размножаются и расселяются семенами, но у них широко представлено и вегетативное размножение.
У многих видон цветковых растений в процессе эволюции сформировались специализированные для вегетативного размножения органы: клубни, луковицы, усы, столоны, выводковые почки и др.
Все растения отдела Покрытосеменные подразделяются на два класса: Двудольные и Однодольные (рис. 104).
Рис. 104. Характерные признаки двудольных (А) и однодольных (Б) растений
Сравнение двудольных и однодольных растений. Основные различия между ними показаны в таблице 3. Однако многие признаки могут встречаться у представителей обоих классов.
159
Таблица 3
Сравнительная характеристика двудольных и однодольных
№ признака	Двудольные	Однодольные
1	Зародыш семени с двумя семядолями	Зародыш семени с одной семядолей
2	Запасные питательные вещества семени находятся в зародыше или в эндосперме	Запасные питательные вещества семени у большинства видов находятся в эндосперме
3	Листья обычно имеют перистое или пальчатое жилкование	Листья обычно имеют параллельное или дуговое жилкование
4	Черешок листа редко бывает влагалищным	Черешок листа слабо выражен. но часто представляет собой листовое влагалище
5	Проводящая система в стебле имеет кольцевое строение. Кольцом слоя камбия обеспечивается рост стебля в толщину	Проводящая система в стебле состоит из многих отдельных пучков. Кольца камбия у стебля нет
6	Зародышевый корешок семени быстро развивается в главный корень	Зародышевый корешок развит слабо, и при прорастании от стеблевой части побега обычно отходят сразу несколько придаточных корней, которые формируют мочковатую корневую систему
7	Обычно древесные и травянистые формы	Обычно травы, редко древесные формы
Ученые полагают, что однодольные растения произошли от двудольных и что двудольные — более древние растения среди цветковых, чем однодольные. По количеству видов однодольных меньше, чем двудольных, но значение растений обоих классов в природе одинаково велико. Многие из них стали культурными растениями, без которых жизнь человека на Земле была бы невозможна. Покрытосеменные одевают и кормят человека, дают ему лекарства и радуют своей красотой.
160
Лабораторная работа № 16*
Тема. Знакомство с разнообразием покрытосеменных на примере комнатных растений.
Цель: Знакомство с представителями однодольных и двудольных на примере комнатных цветковых растений.
Оборудование и материалы
Комнатные растения — двудольные: бегония королевская, колеус, сенпо-лия, плютц, кактус: однодольные: кливия, аспарагус, хлорофитум, алоэ. Ход работы
1.	Обратите внимание на разнообразие покрытосеменных растений в кабинете биологии вашей школы.
2.	Отметьте разнообразие форм и окраски листьев. Сравните листья колеу-са, традесканции, бегонии, кливии, алоэ, плюща (или других растений).
3.	Найдите на листьях жилки, определите, какие растения относятся к двудольным, какие — к однодольным.
4.	Найдите растения хлорофитум, плющ и кактус. Рассмотрите особенности стеблей у этих растений.
5.	Отметьте, в каких условиях могли сформироваться такие формы вегетативных органов у всех этих растений.
Покрытосеменные, или цветковые, — наиболее высокоорганизованные представители царства растений. Они имеют цветок и плод. Семена развиваются под защитой вначале цветка, потом плода. Покрытосеменные очень разнообразны по форме вегетативных и генеративных органов. Они дали человечеству богатейшую группу культурных растений. Биологическое разнообразие покрытосеменных — ценнейшее достояние нашей планеты, которое людям необходимо сохранить.
1.	Назовите древесных представителей покрытосеменных растений.
2.	Как размножаются и расселяются одуванчик и подорожник?
3.	Как происходит двойное оплодотворение у цветковых растений?
Семейства класса Двудольные
Общая характеристика. Семейства цветковых растений выделяют по совокупности многих признаков, важнейшими из которых являются особенности строения цветка и плода.
7 Биология 6 вл
161
I Все представители одного семейства имеют сходное строение цветка.
Семейств цветковых растений много, только в классе двудольных их более 350. Двудольные — самые многочисленные среди цветковых. Они включают 10 000 родов и более 180 000 видов, т. е. более 75 % цветковых растений. Рассмотрим несколько семейств, широко представленных на территории нашей страны. Многие из них имеют большое хозяйственное значение.
Рис. 105. Шиповник	Семейство Розоцветные. В него входит более
3000 видов, среди них. например, роза, яблоня, вишня, малина, лапчатка. Они представляют собой древесные, кустарниковые и травянистые формы. Листья простые (яблоня, слива) и сложные (малина, рябина, земляника, шиповник — рис. 105,).
Цветок имеет: двойной околоцветник: чашечку, состоящую из пяти свободных чашелистиков: венчик из пяти свободных лепестков; много
тычинок и пестиков, как у малины, шиповника, земляники, или много тычинок и один пестик, как у вишни, сливы, абрикоса, яблони.
Плоды — яблоко, костянка, сборная семянка, сборная костянка.
у'УМ Среди розоцветных много ценных плодовых деревьев, выращиваемых челове-vkzTT ком (яблоня, груша, черешня, слива, айва, абрикос, миндаль); кустарников (малина, вишня, ежевика); трав (земляника садовая). Есть ценные дикорастущие плодовые (костяника, рябина, черемуха, морошка); множество лекарственных растений (калган, репешок, шиповник).
Красивейшие розоцветные — роза (тысячи сортов), сакура и другие представители семейства — украшают сады, скверы, парки.
Некоторые виды являются злостными сорняками (лапчатка гусиная, манжетка).
Семейство Мотыльковые (Бобовые). Это одно из самых больших семейств среди цветковых растений, оно охватывает более 17 000 видов. Сюда входят горох, фасоль, соя, люпин, душистый горошек (рис. 106), чина, люцерна, клевер, рожковое дерево (цератония), акация, астрагал, арахис, нут.
Среди мотыльковых много древесных форм, кустарников, трав. Есть деревья-гиганты, достигающие более 80 м в высоту’ (например, компассия малаккская). Деревья (белая акация, или робиния, гледичия) и кустарники (акация желтая, или карагана, акация сереб-
162
Рис. 106. Мотыльковые: 1 - фасоль; 2 — соя; 3 — горох посевной; 4 — люпин; 5 — душистый горошек; 6 — цветок мотыльковых: Ч — чашелистики, Л — лепестки. Г—тычинки, II — пестик
ристая) на территории России произрастают в посадках или в диком виде.
Преобладающее большинство растений семейства мотыльковых на корнях имеют азотфиксирующие клубеньки. Листья сложные, с прилистниками. Чашелистики сросшиеся. Цветки одиночные или собранные в соцветия. Цветки неправильные: лепестков пять, они свободные или два передних лепестка срастаются у основания; тычинок десять. Плод — боб, поэтому семейство часто называют Бобовые.
(Представители семейства Мотыльковые — соя, горох, нут, фасоль — одни из древнейших культурных растений.
Мотыльковые являются незаменимым кормом для травоядных животных, в том I yj числе для домашнего скота (клевер, люцерна, вика, в пустынях — верблюжья -'б? колючка). Многие используются как лекарственные растения (термопсис ланцетный, кассия остролистная, солодка голая). Есть хорошие медоносы (донник, разнообразные чины, клевер). Среди мотыльковых много красиво цветущих растений, специально выращиваемых в садах и парках (душистый горошек, люпин, желтая и белая акации). В тропических районах выращивают делоникс царский с острова Мадагаскар, королеву цветущих деревьев амхерстию благородную из Бирмы и красивейший клиантус, или красоцвет, из Австралии.
163
Рис. 107. Крестоцветные: 1 — левкой; 2 — дикая редька; 3 — капуста кочанная;
4 — капуста брюссельская; 5 — капуста цветная; 6 — цветок крестоцветных:
Ч — чашелистики. Л — лепестки, Т — тычинки, П — пестик
Семейство Крестоцветные (Капустные). В это семейство входит около 3200 видов, среди них преобладают травянистые растения, в том числе однолетние, двулетние и многолетние. Крестоцветные распространены в основном в умеренной зоне Северного полушария. К ним относятся капуста, левкой, редька (рис. 107), хрен, горчица, сурепка, пастушья сумка, иерихонская роза (анастатика иерихонская), сердечник, свербига.
У всех представителей капустных одинаковое строение цветка: чашечка СОСТОИТ из четырех чашелистиков, венчик — из четырех свободных лепестков, тычинок шесть, из них две короткие и четыре длинные, пестик один. Цветки часто собраны в соцветие — кисть. Плод — стручок и стручочек. Листья простые.
I Многие представители семейства Крестоцветные — давние культурные растения; капуста, редька, репа, брюква, горчица, хрен.
Из рапса, в семенах которого содержится до 50 % масла, а также из рыжика получают растительное масло. Большинство крестоцветных — хорошие медоносы, есть лекарственные растения и декоративные (левкой, маттиола, бура-
чок). Значительное число видов этого семейства — злостные сорняки (пастушья сумка, ярутка полевая, гулявник, сурепка обыкновенная, дикая редька).
164
Рис. 108. Паслёновые: 1 — помидор; 2 — баклажан; 3 — петуния; 4 — табак душистый; 5 — паслён
Семейство Паслёновые. Сюда входят картофель, томат, баклажан, перец, а также табак. Все они выходцы из Нового Света (рис. 108).
Цветок паслёновых состоит из пяти сросшихся чашелистиков, пяти сросшихся лепестков, пяти тычинок и одного пестика. Плод — либо ягода (картофель, томат, паслён), либо коробочка (табак, петуния, белена).
Среди паслёновых много декоративных древесных и травянистых форм, однолетних и многолетних (петуния, душистый табак, физалис, схизантус), ядовитых и лекарственных растений: красавка-белладонна, скополия, белена (белена черная и дурман обыкновенный могут вызвать смертельные отравления).
Представители семейства паслёновых имеют важнейшее хозяйственное значение.
Семейство Сложноцветные (Астровые). Это крупнейшее семейство, насчитывающее более 20000 видов. Они произрастают повсеместно — от тропиков до арктических побережий. Среди сложноцветных преобладают травы, реже встречаются полукустарники, иногда - кустарники и невысокие деревья (например, розеточное дерево из рода крестовник в тропических высокогорьях Африки, достигающее 8 м в высоту'). Мно
165
гие представители этого семейства образуют подушковидные формы. Листья у всех простые.
Исключительная особенность растений этого семейства — мелкие цветки, собранные в крупные соцветия — корзинки.
Чашечка обычно не развивается (у подсолнечника, астры) или представлена хохолком (у василька). Венчик образован пятью лепестками, сросшимися в виде трубки, язычка или воронки. Поэтому выделяют различные типы цветков: трубчатые, язычковые (рис. 109, 1 а, б), воронковидные (рис. 109,2 а). Плод— семянка, у многих—летучая семянка (одуванчик, козлобородник, осот).
Строение венчика может быть разным: в виде язычка, трубочки или воронковидным. У ромашки, подсолнечника в середине корзинки находятся трубчатые цветки, а по краю — язычковые. Все вместе они создают впечатление
крупного цветка типа ромашки. У одуванчика все цветки язычковые; у василька синего в центре корзинки находятся трубчатые цветки, а по краю — воронковидные.
Рис. 109. Сложноцветные: 1 — подсолнечник (а — язычковый, б — трубчатый цветки: в — семянка); 2 — василек синий (а — воронковидный цветок): 3 — бодяк полевой; 4 — мать-и-мачеха; 5 — нивяник обыкновенный; 6 — цикорий обыкновенный
166
Нередко кроевые цветки в соцветии, выполняя функцию привлечения опылителей, сами не образуют плодов.
Среди сложноцветных немало медоносных растений, многие из них — лекарственные (девясил, сушеница, мать-и-мачеха, календула).
Класс двудольных растений включает в себя много семейств. Значительная часть видов являются культурными растениями, которые выращиваются человеком на протяжении многих тысячелетий. Среди них есть плодовые, овощные, технические, декоративные, лекарственные, эфиромасличные и др.
1.	Какие растения из семейства крестоцветных вы знаете?
2.	По каким признакам различаются между собой семейства?
3.	Какие растения из семейства сложноцветных вы знаете?
4.	Назовите известные вам лекарственные и декоративные растения из двудольных.
Семейства класса Однодольные
Общая характеристика. Класс однодольных цветковых растений объединяет около 80 семейств и более 60 000 видов. Это преимущественно травянистые растения (рожь,лилия,ландыш, тюльпан). Древесные, кустарниковые, лианы и эпифиты из однодольных встречаются лишь в тропиках (бамбук, пальма, алоэ).
Среди них есть растения, достигающие в длину 60-70 м (например, палъма-корифа, королевская пальма), а лазающая пальма каламус ротанговый вырастает до 150-180 м в длину. Вместе с тем есть растения очень маленькие, например различные виды ряски размером 3-6 мм.
Многие однодольные — водные растения (рдесты, рогоз), околовод-ные (аир, циперус-папирус), некоторые живут в кронах деревьев как эпифиты (орхидеи, хлорофитпумы).
В классе однодольных множество красиво цветущих растений, широко представленных в комнатном или садовом цветоводстве (гладиолусы, нарциссы, ирисы), ряд видов выращиваются как декоративные из-за красивых листьев, стеблей (традесканция, монстера, алоэ).
167
Множество представителей однодольных вошло в состав культурных растений.
К ним относятся хлебные злаки, а также лук, чеснок, ананас, сахарный тростник, пальмы — финиковая, кокосовая, сейшельская и др. Все они с древнейших времен служат людям для питания и многих других целей.
Семейство Лилейные. Это одно из крупных семейств в классе однодольных. Представители семейства лилейных — преимущественно многолетние луковичные и корневищные травы, произрастающие по всем}' земному шару. Многие из них освоили степи, саванны, луга, скалистую местность. К ним относятся тюльпан, гиацинт, мускари. Есть и лесные виды: рябчик, лилия, сцилла, кандык (рис. 110).
Большинство лилейных — хорошие медоносы, многие используются как лекарственные растения. Значительное количество видов лилейных вошло в состав декоративных растений.
Цветки лилейных обычно яркие, крупные, с приятным ароматом. Они обоеполые, с простым венчиковидным околоцветником из шести частей, тычинок шесть, пестик один. Нередко цветки собраны в соцветия; плод — коробочка (тюльпан, лилия) или ягода (ландыш, вороний глаз); семена с маленьким зародышем и большим эндо-
спермом.
1
Рис. 110. Лилейные: 1 — лилия: 2 — каидык; 3 — тюльпан; 4 — гиацинт; 5 — цветок лилейных: Л — лепестки, Т— тычинки, П — пестик
168
Размножаются лилейные семенами, луковицами-детками и выводковыми почками в виде маленьких луковичек (лилии), кусочками луковичных чешуи (рябчик императорский, гиацинт).
Многие виды семейства лилейных занесены в Красную книгу России.
Семейство Луковые объединяет около 650 видов с резким зопахом, распро-( уЛ ограненных на всех континентах, кроме Австралии. В Южном полушарии лу-ковые встречаются даже на северном побережье Антарктиды.
Большинство луковых — луговые травы, способные произрастать на лесных полянах (лук победный, или черемша, лук гигантский, лук Семенова) и заливных лугах (лук угловатый, шнитт-лук). Некоторые виды — обитатели тенистых мест леса (лук медвежий, лук душистый), степей, саванн (агапантус, лук монгольский) и пустынь (рис. 111). Все луковые — многолетние травы. Многие имеют одиночную луковицу (лук репчатый, лук гигантский), но некоторые являются корневищными, их тонкие луковички растут на корневище пучками (лук победный, лук-слизун, шнитт-лук). Стебли и листья у луковых дудчатые (лук репчатый, лук-батун) или плоские (лук медвежий, лук победный, или черемша) и лентовидные (чеснок, лук-порей, лук гигантский). Особенностью луковых является то, что их луковицы и листья содержат млечный сок.
Цветки у луков обоеполые Околоцветник состоит из шести свободных или сросшихся узких листочков, тычинок шесть, пестик один. Плод — коробочка.
Среди луковых очень много пищевых растений (лук репчатый, лук-слизун, лук-шалот, чеснок, лук-батун, лук-порей, лук многоярусный, шнитт-лук). Все они не только пищевые, высоковитаминные, но и лекарственные растения.
Рис. 111. Луковые: 1 — черемша; 2 — лук репчатый; 3 — шнитт-лук; 4 — чеснок
169
Значительное число луковых — декоративные садовые растения (лук Моля, лук Островского, лук сине-голубой, лук Суворова, агапантус восточный).
Семейство Злаки (Мятликовые). Среди всех семейств цветковых растений злаки занимают особое место. Это определяется их большим хозяйственным значением.
Злаки представляют собой главные пищевые (хлебные) растения.
К злакам относятся пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, просо, сорго. Многие из злаков — прекрасный корм для скота (тимофеевка, ежа, костер, мятлик, пырей). Они играют огромную роль в формировании травянистых покровов Земли: лугов, степей, саванн, пампасов.
В отличие от других растений у злаков особый, полый внутри, цилиндрический стебель с хороню развитыми узлами. Его называют соломиной. Х'ТТК Преобладающие виды злаков — травы, но есть кустарниковые и древесные фор-',мы. Бамбук образует одревесневающие стебли (соломины), достигающие в тропиках 30-40 м высоты и до 40 см в диаметре. Многие из злаков — высокотравные растения; сахарный тростник, тростник обыкновенный вырастают до 4-5 м в высоту. Листья злаков линейные, с влагалищем, они охватывают стебель целиком. Почти все представители злаков ветвятся только путем кущения, т. е. ветвление происходит в самом основании побегов. Многие при этом образуют рыхлую или плотную дернину, поэтому могут плотно покрывать землю. Корни обычно у злаков тонкие, нитевидные, образуют мочковатую корневую систему.
Цветки .злаков мелкие, невзрачные, собраны в соцветия — колоски, из которых образуются сложный колос, кисть, султан, метелка, початок (рис. 112).
Каждый цветок состоит из цветковых пленок и двух цветковых че-шуй, одна из которых более крупная и может заканчиваться длинной остью. Имеются три тычинки с крупными пыльниками на длинных тонких тычиночных нитях и один пестик с двумя перистыми рыльцами. Цветки злаков приспособлены к опылению ветром. Однако некоторым видам свойственно самоопыление (все виды рода пшеница, некоторые цветки у видов костер, ковыль). Плод — зерновка.
Помимо семенного размножения у .злаков широко распространено вегетативное размножение побегами, их частями и корневищами.
Роль злаков в жизни людей исключительна, так как они представляют собой главный пищевой продукт, содержащий белок. Злаковые являются основными пастбищными травами, обеспечивающими кормом травоядных животных.
170
Рис. 112. Соцветия и цветок маков:
1 — султан: 2 — сложный колос; 3 — метелка; 4 — початок; 5 — цветок ржи: Цч — цветковые чешуи, Цп — цветковые пленки, Т — тычинки, П — пестик
Класс Однодольные — большая и важная группа растений, включающая много семейств. Среди них больше всего культурных растений, которые с древнейших времен выращиваются человеком в основном для получения пищевых продуктов. Многие являются питательным кормом для домашнего скота и диких травоядных животных. Особо ценны в этом отношении злаки. Среди представителей однодольных есть древесные и кустарниковые растения, но преобладают травянистые.
1.	Какие растения из однодольных имеются в вашем школьном кабинете биологии и на школьном участке?
2.	Какие травы семейства хчаков вы знаете?
3.	Почему злаки высоко ценятся человеком?
Проверьте себя. Что вы узнали о высших семенных растениях?
Подумайте!
1. Почему моховидные не бывают высокорослыми растениями, а папоротниковидные бывают даже древовидными?
2. Почему споровые растения (мхи, папоротники и др.) растут только во влажных местах, а семенные (голосеменные и покрытосеменные) живут и в засушливых местах?
171
Какие утверждения верны?
1.	Голосеменными растения называют потому, что их семена развиваются в шишках.
2.	Хвоинки — это зеленые листья.
3.	В ботанических садах выращивают травянистые хвойные растения.
4.	Голосеменные в отличие от папоротниковидных обходятся без воды.
5.	Все цветковые — травянистые растения.
6.	У покрытосеменных семена находятся в плоде.
7.	Рыльце — важная часть завязи цветковых растений.
8.	Голосеменные размножаются семенами, а покрытосеменные — семенами и плодами.
9.	Покрытосеменные — самая молодая группа в царстве растений.
10.	Большинство культурных растений — представители отдела покрытосеменных.
Закончите фразу, правильно выбрав ответ.
1.	Красный цветок, вероятнее всего, не опыляется:
а)	летучими мышами;	в) насекомыми;
б)	ветром;	г) птицами.
2*. Вы осмотрели цветок и нашли в нем шесть ярких лепестков.
Этот цветок, вероятнее всего:
а)	из бобовых;	в) розоцветных:
б)	лилейных;	г) паслёновых.
3.	Растение, у которого жилки листа образуют ветвистую сеть, относится:
а)	к однодольным;	в) папоротниковидным;
б)	двудольным;	г) моховидным.
4.	Большинство культурных растений — представители высших растений из отдела:
а)	голосеменных;	в) моховидных;
б)	папоротниковидных; г) покрытосеменных.
Семя, семязачаток, голосеменные, хвоя, хвойные, покрытосеменные (цветковые), двудольные, однодольные.
172
Глава 6
Историческое развитие растительного мира на Земле
Понятие об эволюции растительного мира на Земле
Определение понятия «эволюция». На Земле существует огромное разнообразие примитивных и высокоразвитых растений. Все это разнообразие растительного царства появилось на Земле исторически, т. е. развивалось от простого к сложному постепенно, в течение длительного периода существования нашей планеты и было связано с изменяющимися условиями среды. От первых организмов на основе прогрессивного (от лат. прогрессус — «продвигающийся вперед», «поступательный») развития возникали более сложные формы растений. Этот процесс сопровождался вымиранием организмов, не приспособленных к существованию в изменившихся условиях, и появлением новых форм, более приспособленных. Вымершие и все ныне существующие растения возникли в процессе постоянного изменения качеств видов, т. е. возникли в процессе эволюции (от лат. эволютио — «развертывание»).
I Эволюция — это необратимый процесс исторического (протекающего во времени) развития живого мира в направлении большей приспособленности к условиям обитания.
Эволюция растительного мира началась на Земле очень давно, с момента появления первых живых организмов, и продолжается в настоящее время.
История развития растительного мира. Более 3,5 млрд лет назад на Земле в древнем теплом океане возникли первые живые обитатели. Они были примитивными (т. е. неразвитыми, простыми) одноклеточными организмами, похожими на современных бактерий. Питались они тем, что
173
находилось в окружающей их воде океана: растворенными минеральными и органическими веществами (т. е. гетеротрофно).
Спустя много тысяч лет в океанических видах появились организмы, имеющие в клетках хлорофилл. Такие организмы стали использовать солнечный свет в качестве источника энергии для создания необходимых им органических веществ. Так появились автотрофы, которые смогли питаться, осуществляя фотосинтез.
I Появление фотосинтеза — крупнейшее событие в истории развития жизни на нашей планете. Фотосинтез дал начало новому способу существования организмов, связанному с автотрофным питанием.
Первые автотрофы хотя и использовали энергию солнечного излучения, но еще не выделяли в атмосферу много свободного кислорода. Только с появлением цианобактерий, более энергично осуществляющих фотосинтез, началось постепенное накопление кислорода в атмосфере Земли. Это создало возможность развития организмов, которым для процесса дыхания необходим кислород.
лСТШ Цианобактерии — древнейшая группа живых организмов, возникшая около I2,6 млрд лет назад. Цианобактерии существуют и в настоящее время. Это од-ноклеточные и многоклеточные нитчатые организмы, в клетках которых нет оформленного ядра. По этому признаку, а также по общему строению клеток их относят к надцарству Доядерные, или Прокариоты (от лат. про — «перед», «раньше» и греч. карион — «ядро»), и к царству Бактерии.
В клетках цианобактерий имеется хлорофилл, но они могут питаться и гетеротрофно. Встречаются эти организмы на дне океанов, в толще воды, пещерах, горячих источниках, на льдах, на снегу, коре деревьев, на камнях и пр.
Длительный период времени на нашей планете господствовали только бактерии и цианобактерии. Они со временем освоили сушу и образовали на ней слой плодородной почвы, создали биосферу.
Около 1,3 млрд лет назад появились более сложные, чем цианобактерии, организмы — зеленые и золотистые водоросли. Они населяли пресные и солоноватые водоемы. В этих группах водорослей впервые на Зелые хорошо обособилось в клетке ядро, появилось много внутриклеточных органелл и возник половой способ размножения — слияние двух клеток и образование зиготы, которая дает начало новому организму.
Все организмы, в клетках которых имеется ядро, относят к надцарству Ядерные, или Эукариоты (от греч. эу — «хорошо», «полностью»). Растения, грибы, животные (в том числе человек) — представители эукариот.
174
В ходе эволюции зеленых водорослей возникли фотосинтезиру-ющие высшие наземные растения.
Одноклеточные зеленые водоросли стали родоначальниками всех современных групп растений. От них 600-700 млн лет назад произошли многоклеточные водоросли — обитатели водной среды. В почвенной среде появились представители другого царства — грибы. Возникновение многоклеточное™ обусловило развитие разных типов тканей.
I Возникновение полового размножения и появление многоклеточных организмов среди примитивных зеленых водорослей — величайшее событие в развитии жизни на нашей планете.
Хотя тогда, 600 млн лет назад, кислорода в атмосфере было мало (в 100 раз меньше, чем сейчас), но из него уже образовался озоновый экран вокруг Земли. Еще через 200 млн лет озоновый экран стал таким мощным, что защитил от губительной части солнечной радиации выходящих на берег живых обитателей. Благодаря этому жизнь
начала активно развиваться нс только в воде, но и на суше.
Выход растений на сушу. Первыми растениями (теперь уже давно вымершими), примерно 450 млн лет назад поселившимися на влажных бе
регах пресных водоемов, были риниофиты. Они произошли от прикрепленных к дну водоема зе
леных водорослей. Уровень воды менялся, растения периодически оказывались то в воде, то на суше. У риниофитов, достигавших высоты 20-25 см, еще не было настоящих корней и листьев, но уже появились стебли, ткани (рис. 113). Покровная ткань с устьицами защищала от высыхания, механическая — укрепляла в воздушной среде, корнеподобные образования прикрепляли растение к почве и поглощали воду с растворенными минеральными веществами, имелась примитивная проводящая система.
Рис. ИЗ. Первые сухопутные растения: риния (1) и куксония (2)
175
IC этих пор эволюция растений шла по пути возрастающего приспособления к условиям наземного существования.
Через 100 млн лет риниофиты вымерли, но к этому времени-уже появились мхи, плауны, хвощи и папоротники. Они уже имели побеги с зелеными листьями и корни. Стебель выполнял роль органа, проводившего питательные вещества.
Около 250 млн лет назад климат стал суше и холоднее. Гигантские древовидные папоротники, хвощи и плауны, размножавшиеся спорами, не смогли выжить, но некоторые из них дали начало первым голосеменным. В изменившихся климатических условиях у голосеменных растений было преимущество перед споровыми: у них появился новый способ размножения, не зависящий от наличия воды во внешней среде, — размножение семенами. Дальнейшее похолодание, усиление сухости воздуха и солнечной радиации привели к появлению покрытосеменных растений.
Покрытосеменные лучше других растений смогли приспособиться к условиям окружающей среды. Их многообразные формы широко расселились, и со временем покрытосеменные стали господствующей на Земле группой растений.
Все многообразие живых организмов и растений на Земле появилось в процессе эволюции. В водах океана зародились первые примитивные организмы, давшие начало первым растениям. Появление фотосинтеза (автотрофность), полового размножения, многоклеточности — важнейшие этапы в развитии растительного мира. Все растения — представители надцарства эукариот.
1.	В какой среде произошло появление первых живых организмов на Земле?
2.	Какие растения дали начало всему царству растений?
3.	Почему процесс исторического изменения называют эволюцией растений?
176
§46
Эволюция высших растений
Преобразования растений в условиях суши. Выход растений на сушу привел к образованию специализированных органов питания. Благодаря этим органам растение стало извлекать пищу из почвы и воздуха, что привело к разделению его тела на надземную и подземную части. Подземная часть — это корень (корневая система), надземная часть — побег, состоящий из листьев, стебля и почек.
Разделение тела растений на подземную и надземную части определило появление специализированных органов почвенного питания — корней, воздушного пи тания — листьев и передвижения питательных веществ — стебля.
Древние папоротники, хвощи и плауны, так же как и современные, были споровыми растениями, т. е. размножались спорами. Такой способ размножения обязательно требует наличия водной среды. Вот почему всем споровым растениям необходимы влажные места обитания и они не могут жить везде на суше.
Господство голосеменных растений. 240-250 млн лет назад климат на Земле стал холодным и засушливым. В этих условиях возникли и широко распространились голосеменные растения. Для защиты от неблагоприятных условий у них на побегах появились почки — зачатки побегов, покрытые слоем почечных чешуй, и возник особый способ размножения — размножение семенами. При оплодотворении яйцеклеток спермием водная среда не нужна. Доставку спермия к яйцеклетке осуществляет пыльцевая трубка. Именно поэтому образовалось множество видов голосеменных растений, которые освоили даже засушливые и холодные места обитания на планете, постепенно вытесняя отовсюду споровых предков.
Доставка спермия к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки (а не воды) и появление семян с большим запасом питательных веществ — огромный прогрессивный шаг в развитии растительного мира, обеспечивший широкое распространение голосеменных растений в наземно-воздушной среде.
Появление и развитие покрытосеменных растений. В истории Земли потребовалось еще более 100 млн лет, чтобы возникли покрытосеменные, или цветковые, растения. В это время на планете рассеялась облачность, возросла солнечная радиация, усилилась сухость воздуха. Новые условия оказались губительными для многих растений, обитавших при
8 1ло1ОГМЯ 6 XT
177
высокой влажности воздуха. Более сложное по сравнению с голосеменными анатомическое строение покрытосеменных обеспечило им активное почвенное и воздушное питание, передвижение веществ в растении, появилась листопадность, обеспечивающая защиту от потери воды. Образование цветка и плода, двойное оплодотворение, запасание питательных веществ в семени у цветковых и развитие специальных органов вегетативного размножения обеспечили им преимущество перед голосеменными и всеми остальными растениями в размножении и расселении по Земле.
Цветковые растения в своем историческом развитии тесно связаны с животными-опылителями. Их эволюция происходила совместно, обеспечивая взаимное повышение жизнестойкости и разнообразие форм.
Многие виды цветковых растений и насекомых приспособлены к строению и жизненном}' циклу друг друга. Не только насекомые, но и другие животные участвуют в переносе пыльцы и распространении плодов и семян растений. Такое совместное существование покрытосеменных и животных способствовало лучшему выживанию этих растений, развитию у них различных жизненных форм, в том числе травянистых.
В процессе длительного развития органического мира растения прошли путь от простых одноклеточных зеленых водорослей до высокоразвитых покрытосеменных.
Древние, давно вымершие растения изучает наука палеоботаника (от греч. палео — «древний»). Представление о давно исчезнувших растениях ученые-палеоботаники получают, исследуя их окаменелые остатки, отпечатки на кусках угля, сланцев и других горных пород. Изучение ископаемых ос
татков позволило установить время, а также последовательность происхождения и развития разных групп растений в процессе эволюции. Есть, однако, немногочисленные реликтовые (от лат. реликтус — «остаточный») виды растений, которых называют живыми ископаемыми. Они сохранились с доисторических времен в почти неизмененном виде. Например, гинкго двулопастной — древнее голосеменное растение, произрастающее теперь только в искусственных посадках, секвойя и метасеквойя из голосеменных, ужовник и гроздовник из папоротников, магнолии из покрытосеменных (рис. I 14).
Как видим, на протяжении миллионов лет происходила эволюция живых организмов, т. е. весь растительный мир в процессе существования на Земле развивался и усложнялся.
178
Рис. 114. Реликтовые растения: 1 — гинкго; 2 — ужовник; 3 — гроздовник; 4 — магнолия
Возникли разные типы организмов: прокариоты и эукариоты. Среди эукариот образовались разнообразные растительные группы: водоросли (одноклеточные и многоклеточные), моховидные, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные (цветковые) растения.
Все группы растительных организмов возникли в процессе эволюции. Обитание на суше привело к появлению у растений новых специализированных органов и тканей (проводящая, покровная, механическая, фотосинтезирующая). Появились вегетативные органы — корень и побег. Похолодание климата и иссушение почвы привело к появлению семян. В эволюции высших растений большую роль играют условия среды обитания и животные.
1.	Почему семенные растения возникли только в наземно-воздушной среде?
2.	Чем отличаются современные папоротники от вымерших?
3.	Почему в тропических районах больше древесных цветковых растений, а в холодных зонах больше травянистых?
4.	Каким образом животные способствовали увеличению многообразия покрытосеменных растений?
179
§ 47
Многообразие и происхождение культурных растений
Происхождение культурных растений. Многие виды растений человек использует для получения пищевых продуктов и лекарств, для кормления животных, производства тканей, бумаги, строительных и химических материалов, для украшения жилья. Жизнь человека без растений невозможна. Множество растений, используемых человеком, живет в природе в диком состоянии. Вот почему их называют дикорастущими. Другие виды растений человек специально выращивает, выводит их сорта, т. е. культивирует. Такие растения называются культурными (от лат. культус — «обработанный», «возделанный»).
Первобытные люди использовали в пищу- плоды, семена, сочные стебли, листья, сладкие корни дикорастущих растений. С течением времени наши предки научились отбирать в природе и выращивать наиболее ценные пищевые растения, ухаживать за ними, поливать, пропалывать от сорняков, а затем и удобрять почву. Для посадки они отбирали самые крупные зерна, самые вкусные корни и плоды. Отбор, который производили люди, называют искусственным отбором. Так было положено начало растениеводству.
|Из поколения в поколение изменялись качества возделываемых растений, они стали резко отличаться от дикорастущих. Этому способствовал искусственный отбор, который осуществлял человек.
Культурные растения характеризуются большим количеством семян (у зерновых), крупным размером плодов, сочностью и сравнительно с дикорастущими более нежным вкусом съедобных частей. Вначале люди только отбирали самые хорошие растения и улучшали их созданием плодородных условий. Затем начали специально совершенствовать качества выращиваемых растений, используя прививки, искусственное опыление, а среди культивируемых растений отбирать лучшие. Так создавались новые формы растений, не существовавшие в природе раньше, — сорта. Позже стали целенаправленно создавать новые сорта для заданной цели. Этот процесс выведения новых сортов называется селекцией (от лат. селекцио — «отбор»).
"ГТШ Селекционеры создали огромное количество различных сортов почти у всех ' культурных растений. При этом высокопроизводительные сорта оказываются ' - более требовательны к условиям жизни, чем их дикорастущие предки. Им необходим специальный режим возделывания: строго определенная вспашка почвы
180
и глубина заделки семян, полноценный набор удобрений и своевременный полив, частая прополка, уничтожение вредителей и предупреждение болезней. Только тогда культурные растения дают богатый урожай.
Процесс окультуривания растений продолжается и в наше время. Совсем недавно облепиха была диким растением. Сейчас она часто встречается в садах большинства районов России, создано много новых сортов. Недавно в культуру введен козлятник восточный как ценная кормовая трава, лекарственное растение женьшень выращивают на плантациях в Корее и у нас на Дальнем Востоке.
Центры происхождения культурных растений. Многие культурные растения возделывают во всех странах, на разных континентах. Однако каждое из этих растений имеет свою историческую родину — центр происхождения. Именно там находились их дикорастущие предки. Некоторые предшественники культурных растений давно вымерли, но немало их встречается и поныне в дикой природе.
Известны семь важнейших центров (очагов) происхождения растений.
((1. Южноазиатский тропический (чай, рис, огурец, баклажан, лимон, апельсин, сахарный тростник, манго, банан).
2.	Восточноазиатский (просо, соя, хурма, конопля, китайские яблоки).
3.	Юго-Западноазиатский (рожь, ячмень, овес, мягкая пшеница, дыня, горох, черешня). 4. Эфиопский, или Абиссинский (кофе, арбуз, сорго, клещевина, твердая пшеница).
5. Средиземноморский (редька, свекла, морковь, лук, виноград капуста, лен, оливки). 6. Центральноамериканский (тыква, фасоль, перец, табак, подсолнечник).
7. Южноамериканский, или Андийский (какао, кукуруза, помидор, ананас, арахис, картофель, хлопчатник, хинное дерево).
Центры происхождения растений были открыты выдающимся русским ученым Николаем Ивановичем Вавиловым. Он побывал в многочисленных экспедициях по нашей стране и за рубежом — в Иране, Афганистане, Средиземноморье, Эфиопии, Центральной Азии, Японии, Северной, Центральной и Южной Америке. Во время экспедиций он изучил около 1600 видов культурных растений. Из поездок были привезены тысячи образцов семян.
Большинство центров совпадает с древними очагами земледелия, чаще всего это не равнинные, а горные районы.
При переселении людей происходило распространение культурных растений на новые земли. Иногда новые растения привозили из военных походов. Много культурных растений в Европу пришло после открытия Америки. И в наши дни продолжается расселение культурных растений в новые места обитания, среди них лекарственные, декоративные, эфирно-масличные, технические и многие другие.
181
Рис. 115. Сорные растения: 1 — сушеница; 2 — белена; 3 — мята;
4 — василек синий
Сорные растения. Одновременно с выращиванием культурных растений на обрабатываемых территориях формируется группа сорных растений.
Сорняки — особая группа растений. Их количество также огромно. Многие из них похожи на культурные растения своим внешним видом, ритмом жизни, но не дают полезной для человека продукции. С расселением культурных растений из одних районов в другие идет и расселение сопровождающих их сорных растений. Некоторые сорняки люди стали использовать как лекарственные растения ("сушеница топяная, ромашка пахучая, мята, белена, василек синий). Рожь, овес и рыжик, бывшие сорняками, позже стали ценными культурными растениями (рис. 115).
Расселение сорняков происходит и в настоящее (Д/Ж вРемя- Около 30-40 лет назад на территории европейской части России впервые появилось американское сорное растение галинсога из семейства сложноцветных. Сейчас это повсеместный сорняк огородов и садов. Чуть раньше из Канады к нам попало полевое сорное растение мелколепестник канадский, теперь очень широко распространенное. Таких примеров можно привести много.
Культурные растения — существенная часть царства растений. Они произошли от дикорастущих видов. Сортовое богатство культурных растений обусловлено потребностями людей и тем биологическим разнообразием в природе, из которого человек отбирал для себя полезные виды растений, чтобы возделывать их. Многообразие культурных растений значительно увеличилось благодаря селекции. Человек способствовал расселению культурных растений в разные регионы планеты (часто очень далекие от их центров происхождения). Расселение культурных растений сопровождается расселением сорных растений (сорняков).
182
1.	Чем обусловлено разнообразие культурных растений?
2.	Представителями каких отделов царства растений являются культурные растения?
3.	Назовите известные вам сорта яблонь и огурцов.
4.	Приходилось ли вам встречаться с сорными растениями? Назовите некоторые из них.
§48
Дары Старого и Нового Света
Дары Нового Света. Трудно представить, но всего 250 лет назад в России еще никто не употреблял в пищу картофель или помидоры.
Предки американских индейцев много веков назад на плоскогорьях между горными цепями Анд нашли клубни дикого картофеля. Они называли его «напас». Дикий картофель был не удобен для употребления из-за мелких клубней, но человек начал его искусственно разводить, постоянно отбирая формы с более крупными клубнями. Родина культурного картофеля — плоскогорья Перу, Боливии и остров Чилоэ. Индейцы вывели сотни разных сортов картофеля, отличающихся друг от друга цветом, формой, скороспелостью, вкусом. Они начали возделывать эту культуру более 10 тыс. лет назад. Климат в тех местах суровый, случаются заморозки, но картофель издревле выращивают именно в таких условиях. Вот почем)' он хорошо прижился и в наших северных краях.
Сейчас в культуре известно в основном два вида картофеля — андийский I,и клубненосный. Картофель андийский и сейчас возделывается в теплых рай-онах Южной Америки (Колумбия, Эквадор, Перу, Боливия). Картофель клубненосный, или чилийский, — растение умеренного климата и размножается клубнями после их периода покоя. В Чили, на острове Чилоэ, картофель чилийский выращивается индейцами с доисторических времен. В Европу завезен вначале в Испанию, оттуда в 1565 г. во Францию. В Россию картофель попал как диковинное растение. Петр Первый, будучи в Голландии, прислал оттуда графу Шереметеву мешок клубней картофеля под названием «земляное яблоко» и приказал распределить их по областям. Эта попытка, однако, не дала положительных результатов. В 1736 г. в Петербурге в Аптекарском огороде (ныне Сад Ботанического института) впервые были сделаны его посадки. Указом Сената в 1765 г. картофель вводится как обязательная пищевая культура. Название картофель произошло от немецкого слова «картоффел». Распространение картофеля среди крестьян велось принудительно и не всегда успешно. Однако все же вскоре простая по технике возделывания культура картофеля, обладающего высокими вкусовыми качествами, завоевала симпатии крестьян и заняла прочное место в земледелии Петербургской, Новгородской и других губерний. В на-
183
Рис. 116. Сосуды из тыквы — популярные современные сувениры из Чили
ши дни в России картофель — ведущая сельскохозяйственная культура.
Кроме картофеля из Нового Света в Старый Свет — в Евразию, Африку завезены и другие ценные растения: кукуруза, тыква, батат, фасоль, какао и томаты (или помидоры). Хотя родина мно
гих культурных растений находится намного южнее наших мест, специальные агротехнические приемы (например, подготовка рассады или использование теплиц) позволяют разводить их далеко на севере.
Томаты в диком виде обитают на Тихоокеанском побережье Южной Америки и на Галапагосских островах. Есть многолетние виды. На местном языке ин-дейцев это растение называется «томати». В XVI в его привезли в Испанию и Португалию, где стали называть золотым яблоком — «помо д'оро», отсюда и другое название — помидоры. В России томаты начали выращивать только в середине XIX в. в оранжереях. Сейчас созданы и выращиваются тысячи сортов помидоров в теплицах и в открытом грунте. Это одна из основных наших овощных культур.
О родине тыквы напоминают индейские сувениры (рис. 1 16). Тыква, дико произрастающая в Америке, издавна введена в культуру. К настоящему времени имеется огромное количество сортов пищевых, кормовых и декоративных тыкв, разновидности твердокорой тыквы, например кабачок и патиссон. В зрелых плодах содержатся различные сахара, и что очень ценно — много каротина. Его в 2-3 раза больше, чем в моркови. В России тыква выращивается давно, с конца XVIII в., особенно широко распространена в южных районах. Сейчас эта культура выращивается в открытом грунте до зрелого состояния даже в умеренно холодном поясе.
Дары Старого Света. Наряду с растениями, имеющими американское происхождение, в нашей стране разводят также «выходцев» из Старого Света. Среди них огромное значение в жизни человека имеют злаки: пшеница, рожь, ячмень, овес. Они обеспечивают белковое питание человека.
Пшеница выращивается двух сортов — твердая и мягкая. Они различаются по белковому и углеводному составу зерна. Из муки твердой пшеницы можно раскатать очень тонкий слой теста, из нее хорошо получаются макаронные изделия, вкусный хлеб. Твердые сорта пшеницы лучше растут в южных районах. В северных областях успешно выращиваются только мягкие сорта. Тесто из муки мягкой пшеницы рыхлое, легко рвется, но зато из него получаются необычайно вкусные пироги и пшеничная каша.
Рожь впервые попала в культуру земледелия как сорняк пшеницы. Отделить семена сорной ржи от посевной пшеницы было очень трудно,
184
поэтом)’ вместе с пшеницей человек невольно выращивал и рожь. В северных районах пшеница часто погибала на полях, а ее спутница — рожь выживала. Люди питались ее зерном и в конце концов признали ценной культурой. По сравнению с пшеницей рожь — молодая культура, ей всего 4000 лет. На территории нашей страны рожь известна с III в. н. э.
Важная сельскохозяйственная культура — капуста. Ее родина — Средиземномо-i, ( рье. Она широко возделывается во всем мире. Культивируют капусту несколько тысяч лет. Сейчас известно много сортов капусты: белокочанная, краснокочанная, савойская, кольраби, цветная, брюссельская, кормовая, пекинская, китайская, брокколи, черешковая (пак-чой), листовая и др. Все это особые формы вида капуста огородная. Дикий предок капусты огородной, вероятно, капуста лесная. Как часть этого вида под названием капуста крымская она местами встречается в Южном Крыму. Виноград — вторая по древности и распространению культура после пшеницы. Его родина — Закавказье и Малая Азия. Виноградные ягоды сочные, сладкие и вкусные. Дикий виноград растет, обвивая высокие деревья. Культурный виноград возделывают в виде кустов, обрезая его ветки — лозы. Часто лозы подвязывают к специальным кольям или навесам. Виноград хорошо растет на склонах гор, среди обломков скал и щебня, в таких местах, где невозможно выращивать другие культуры. В теплых солнечных и сухих
местностях виноград дает сладкие ягоды, в прохладном климате они получаются кислые. Банан — высокое, иногда гигантское (до 15 м) травянистое растение, с мощным корневищем, упроченным толстым стеблем и ложным стволом, образованным огромными вла
галищами крупных листьев. Плоды удлиненные, ягодовидные, толстокорые, с сочной ароматной мякотью, без семян. Банан размножается только делением корневища. После
плодоношения вся надземная часть отмирает, но из почек возобновления отрастает новый дерееоподобный травянистый побег (рис. 117).
Родина культурных сортов банона — Индия. Банан — древнейшая культура, возделываемая в тропических районах с VII в. до н. э. В настоящее время выращивается в тропиче-
Рис. 117. Банан — гигантская трава
ском поясе на всех континентах. Плоды столовых сортов банана содержат в себе много сахаров, белков и витаминов, это ценный диетический фрукт. Но есть овощные, мучнистые сорта, которые употребляют в пищу в вареном и жареном виде или перерабатывают на муку.
Значение растений для человека. Дарами природы Старого и Нового Света (рис. 118) являются не только хлебные или овощные, но и фруктовые растения, а также те, от которых люди получают многочисленные пряности и приправы (черный перец, мускатный орех, лавровый лист, гвоздика, горчица, петрушка, укроп,
мята, анис, тмин). Одни из них уже давно стали культурными растениями. Другие еще произ-
185
Рис. 118. Дары Старого (А) н Нового (Б) Света
растают в диком виде, но дают человек}' для его нужд плоды, листья, кору, древесину, соки, смолы, корни и другие части и ценные вещества своего тела. Добывание их в неограниченном количестве привело к тому, что растения стали гибнуть, не успевая размножаться, и поэтому исчезают из растительного покрова Земли.
Нужно помнить, что эволюция — процесс необратимый, т. е. исчезнувший вид никогда не восстановится вновь. Вот почему, пользуясь дарами природы, необходимо бережно относиться к ней.
Старый и Новый Свет дали человечеству много различных ценных растений для питания, лечения, украшения жилищ, изготовления одежды, красителей, украшений и пр. Вводя в культуру то или иное растение, человек создавал множество новых сортов, менял их свойства по своему усмотрению.
1.	Можно ли растения в кабинете биологии в школе считать дарами природы?
2.	Назовите ваше любимое растение. Знаете ли вы, в какой части света родина этого растения?
3.	Могут ли культурные растения или сорняки без помощи человека расселиться по земной поверхности?
Проверьте себя. Что вы узнали из этой темы?
Ответьте на вопросы.
1. Что такое эволюция?
2*. Как шло историческое развитие многообразия растений на Земле?
186
3*. В каких условиях у живых организмов возник автотрофный способ питания?
4*. Почему появление хлорофилла в клетках организмов считается важным этапом эволюции живого мира?
5*. Почему в эволюции живого мира так высока роль полового размножения?
6*. Что обеспечило возможность появления жизни на суше?
7*. Какие организмы считаются родоначальниками сухопутных растений?
8*. Какова роль рнниофитов в царстве растений?
9*. Какие организмы относят к прокариотам?
10*. Какие организмы относят к эукариотам?
11. Какова роль человека в эволюции растительного мира?1
Подумайте!
1. Как рожь из сорняка стала культурным растением?
2. Почему животные способствовали развитию многообразия семенных растений? Наблюдаются ли такие же отношения с животными у дрчгих низших и высших растений?
Какие утверждения верны?
1. Многообразие отделов растений на Земле — результат эволюции.
2*. Риниофиты — это растения, произрастающие в теплых, влажных местах.
3*. Возникновение фотосинтеза — важный этап в развитии распгггль-ного царства.
4*. Покрытосеменные появились на Земле благодаря животным-опылителям.
5*. Покровная ткань с устьицами свойственна сухопутным растениям.
6.	Культурные растения — результат искусственного отбора.
7*. Старый Свет дал миру растения, из которых готовят только хлеб.
8*. Новый Свет дал миру овощи и фрукты.
9.	Прокариоты — организмы, в клетках которых нет оформленного ядра.
10.	Эукариоты — организмы, у которых в клетках есть хлорофилл.
11.	Зеленые водоросли дали начало высшим растениям.
Эволюция*, прокариоты*, эукариоты*, искусственный отбор, селекция, дикорастущие растения, культурные растения, сорные растения (сорняки).
187
Глава 7
Царство Бактерии
§49
Бактерии — живые организмы
Бактерии — живые организмы. Бактерии — самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероят-
Ворсинка Жптик
Ядерное''''''""
вещество
Клеточная стенка
Капсула
Рис. 119. Строение (вверху)и внешний вид бактерии
но, более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете. Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение.
Со временем их строение усложнилось, но и поныне бактерии считаются наиболее примитивными одноклеточными организмами. Интересно, что некоторые бактерии и сейчас еще сохранили примитивные черты своих древних предков. Это наблюдается у бактерий, обитающих в горячих серных источниках и бескислородных илах на дне водоемов.
Строение бактерий. Большинство бактерий — очень мелкие одноклеточные организмы (рис. 119). Их размеры в десятки раз меньше размеров клеток эукариот. У бактерий в зависимости от их внешнего вида различают несколько форм: одиночные округлые — кокки, сложенные в цепочку — стрептококки, палочковидные — бациллы, спиралевидные — спириллы, в виде запятой — вибрионы и др. (см. рис. 120). В преобла
188
дающем большинстве они имеют вид палочек, толщина которых состакиг-ет 0,5-1 мкм, а длина 2-3 мкм. Гигантами считаются бактерии, тело которых в длину достигаег 30-100 мкм. Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой — клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придает бактерии постоянную, характерную для нее форму. Клеточная стенка бактерии напоминает оболочку растительной клетки. Она проницаема: через нее питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую сред*. Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи — капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула предохраняет бактерию от высыхания.
Па поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превосходить размеры тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.
Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое строение, вакуолей нет, поэтому различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества размещаются в самом веществе цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано вещество, несущее наследственную информацию бактерии, — нуклеиновая кислота — ДНК. Но это вещество не оформлено в ядро.
Клетки бактерий называют безъядерными. По этому' признаку (и р»-ду друтих) бактерий относят к прокариотам и отличают от организмов, имеющих оформленное ядро с ядерной оболочкой. — эукариот.
Размножаются бактерии простым делением надвое. Эти дочерние клетки быстро растут и вскоре сами начинают делиться.
В благоприятных условиях бактерии растут и делятся очень быстро. Причем этот процесс может повторяться примерно каждые 20-30 мин. Так что по быстроте размножения бактерии превосходят все другие организмы
Если запасы питательных веществ истощились, то рост колонии бактерий замедляет-
ся и останавливается, но многие бактерии в таких условиях приступают к образова-
нию спор. Споры служат им не для размножения, как у растений, а только для сохранения особей и вида. Спора образуется из клетки бактерии, вырабатывающей при этом особо плотную оболочку. В итоге споры оказываются очень стойкими к неблагоприятным условиям (высыханию, низким и высоким температурам и пр.) и сохраия-
189
ют жизнеспособность сотни и тысячи лет (например, в египетских мумиях, в толщах недр, в трупах мамонтов из сибирской вечной мерзлоты).
Все бактерии в процессе жизнедеятельности выделяют в окружающую среду продукты своего обмена веществ, которые часто тормозят размножение или вызывают гибель других организмов,
Сравнение клеток бактерий и растений. Клетки бактерий похожи на клетки растений: и у тех и у других имеется жесткая клеточная стенка. Некоторые бактерии способны к фотосинтезу. Поэтому очень долго бактерий относили к низшим растениям, и их изучали ботаники. Но у растительных и бактериальных клеток признаков различия гораздо больше, чем признаков сходства. Клетки растений намного крупнее и сложнее клеток бактерий. В клетке растений цитоплазма постоянно движется, а у бактерий она неподвижна. В растительной клетке имеются ядро и хлоропласты, окруженные двойной мембраной. У бактерий нет оформленного ядра, поэтому их относят к прокариотам (доядерным).
|По своеобразию строения, процессов жизнедеятельности и в связи с огромным разнообразием бактерии представляют собой особое царство живых организмов в надцарстве прокариот.
Бактерии — самая древняя группа живых существ на нашей планете. Клетка бактерий имеет более простое строение, чем клетка растений. В ней нет ядра, и цитоплазма неподвижна. Размножаются бактерии простым делением клетки надвое. Бактерии относят к прокариотам и выделяют в отдельное царство — Бактерии.
1.	По каким признакам бактерии относят к прокариотам?
2.	С какими бактериями вам приходилось сталкиваться в вашей жизни?
3.	В чем сходство в строении бактерий и растений?
§50
Многообразие бактерий
Места обитания бактерий. Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в полярных снегах, песках пустынь, на дне океана, в добытой с огромных глубин нефти и даже в воде горячих источников с температурой около 80 °C. Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.
190
Рис. 120. Основные формы тела бактерий: 1 — палочковидная: 2 — округлая:
3 — спиралевидная
(Благодаря крайне малым размерам бактерии легко проникают в любые трещины, щели, поры. Они очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования.
Бактерии переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 80-90 'С, не теряя при этом жизнеспособности. А споры бактерий выдерживают даже продолжительное кипячение и очень длительное промораживание.
Разнообразие форм бактерий. Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они различаются по форме.
Округлые бактерии называют кокками, а цепочки из кокков — стрептококками', грозди кокков (наподобие виноградной грозди) — стафилококками-, две округлые бактерии, заключенные в одной слизистой капсуле, — диплококками.
Многие виды бактерий имеют форму палочек, их называют бациллами. Они могут быть либо одиночными, либо в виде цепочек.
Есть также спиралевидные бактерии — спириллы — и короткие палочки. всегда изогнутые в виде запятой, — вибрионы (рис. 120).
Культуру сенной палочки вы можете вырастить, если немного сена прокипя-Iтите в воде (5-10 мин), чтобы очистить данную бактерию от других видов ко-торые могут оказаться в сене. Полученный настой профильтруйте и оставьте в темном месте на 5-6 дней. На поверхности воды появится пленка. Это и есть размножившаяся культура сенной палочки.
Разнообразие бактерий по способам питания. У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы.
Автотрофы (от греч. аугпос — «сам» и трофе — «пища») — организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания. Гетеротрофы (от греч. гетерос — «другой» и трофе — «пища») — организмы, использующие для своего питания готовые
191
органические вещества. Гетеротрофные бактерии подразделяются на са-протрофов, симбионтов и паразитов.
Бактерии-сапротрофы (от греч. сапрос — «гнилой», трофе — «пища») извлекают питательные вещества из мертвого и разлагающегося органического материала. Обычно они выделяют в этот гниющий материал свои пищеварительные ферменты, а затем всасывают и усваивают растворенные продукты.
Бактерии-симбионты (от греч. симбионтос — «сожительствующий») живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Например, особые бактерии, живущие в утолщениях корней (в клубеньках) бобовых растений, из атмосферного воздуха усваивают азот, служащий растению удобрением. Некоторые бактерии, живущие внутри кишечника животных, в том числе человека, потребляя и перерабатывая их пищу, поставляют им витамины группы В и К.
Бактерии-паразиты (от греч. паразитос — «нахлебник») живут внутри друтого организма (его называют хозяином) или на нем, укрываются и питаются его тканями. Как правило, паразиты наносят вред своему хозяину. Они вызывают различные заболевания — бактериозы. Такие паразиты называются патогенными (от греч. патос — «страдание»). Обычно бактерии не могут разрушить покровы растения, поэтому' они проникают в растение через ранки или естественные отверстия (устьица, чечевички и др.). Многие бактерии, заражая семена, луковицы, клубни, корневища, передаются от растения к растению при вегетативном размножении или при прорастании семян. Даже капли дождя или брызги воды при поливах могут распространять бактерий — возбудителей болезней растений. Нередко в распространении болезнетворных бактерий участвуют другие организмы — переносчики (насекомые, клещи, моллюски, птицы и др.).
Многие бактерии-паразиты, попадая в организм человека, также вызывают заболевания, например дизентерию, туберкулез, ангину, холеру, чумуг и др.
Разнообразие бактерий по типам обмена веществ. Бактерии отличаются друг от друга обменом веществ. У одних он идет при участии кислорода, у друтих — без его участия.
Царство бактерий — большая и многообразная группа живых существ. В этом царстве выделяется особая группа — отдел Цианобактерии. Клетки цианобактерий сходны по строению с клетками бактерий, но в отличие от них содержат хлорофилл. Из-за этих свойств цианобактерии очень долго относили к царству растений, называя их синезелеными водорослями.
192
Бактерии — многообразная группа мельчайших живых существ. Они имеют различную форму, но чаще всего — форму палочки. Среди бактерий есть автотрофы и гетеротрофы. Гетеротрофные бактерии разделяются на сапротрофов, симбионтов и паразитов. По типу обмена веществ бактерии разделяются на организмы, нуждающиеся в кислороде, и организмы, существующие без него. Среди бактерий есть особая крупная группа — цианобактерии, которые могут питаться гетеротрофно и автогрофно, так как содержат в своих клетках хлорофилл.
1.	По каким основным признакам отличаются бактерии от растений?
2.	В чем отличие бактсрий-сапротрофов от бактерий-симбионтов?
3.	В чем особенность обмена веществ у бактерий?
4.	В чем отличие бактерий-сапротрофов от бактерий-симбионтов?
§51
Значение бактерий в природе и в жизни человека
Роль бактерий в природе. Бактерии играют важную роль на Земле. Они принимают самое активное участие в круговороте веществ в природе. Все органические соединения и значительная часть неорганических подвергаются с помощью бактерий существенным изменениям. Эта их роль в природе по переработке любых органических веществ в органические имеет глобальное значение. Появившись на Земле раньше всех организмов (более 3,5 млрд лет назад), они создали живую оболочку Земли и продолжают активно перерабатывать живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты своего обмена в круговорот веществ. Круговорот веществ в природе является основой существования жизни на Земле.
I Распад всех растительных и животных остатков и образование перегноя и гумуса производится в основном бактериями. Бактерии — мощный биотический фактор в природе.
Огромное значение имеет почвообразовательная работа бактерий. Первая почва на нашей планете была создана бактериями. Однако и в наше время состояние и качество почвы зависят от функционирования почвенных бактерий. Особенно важны для плодородия почвы так называемые азотфиксирующие клубеньковые бактерии-симбионты бобовых растений. Они насыщают почву ценными азотными соединениями.
Бактерии выполняют функцию санитаров. Они очищают грязные сточные воды, расщепляя органические вещества и превращая их в без
193
вредные неорганические. Это свойство бактерий широко используется в работе очистных сооружений.
Бактерии в жизни человека. Во многих случаях бактерии могут быть и вредны для человека. Так, сапротрофные бактерии портят пищевые продукты. Чтобы уберечь продукты от порчи, их подвергают специальной обработке (кипячение, стерилизация, замораживание, высушивание, химическая очистка и т. д.). Если этого не делать, могут произойти пищевые отравления.
Ботулинические бациллы вызывают опасное пищевое отравление — боту-лизм, часто приводящее к смерти человека. Бактерия, вызывающая ботулизм, попадает с плохо промытыми продуктами в консервы и активно развивается в бескислородных условиях при обилии белка. В результате ее жизнедеятельности в мясных или грибных консервах накапливается страшный яд ботулин.
Болезнетворные бактерии. Среди бактерий имеется много болезнетворных (патогенных) видов, вызывающих заболевания у людей, животных или растений. Тяжелое заболевание брюшной тиф вызывает бактерия сальмонелла, дизентерию — бактерия шигелла. Болезнетворные бактерии разносятся по воздуху с капельками слюны больного человека при чихании, кашле и даже при обычном разговоре (дифтерия, коклюш). Некоторые болезнетворные бактерии очень устойчивы к высыханию и долго сохраняются в пыли (туберкулезная палочка). В пыли и почве живут бактерии рода клостридиум — возбудители газовой гангрены и столбняка. Некоторые бактериальные заболевания передаются при физическом контакте с больным человеком (венерические болезни, проказа). Часто болезнетворные бактерии передаются человеку с помощью так называемых переносчиков. Например, мухи, ползая по нечистотам, переносят на своих лапках тысячи болезнетворных бактерий, а затем оставляют их на продуктах, потребляемых человеком.
Болезни могут быть связаны и с проникновением бактерий в раны. В глубоких ранах, загрязненных почвой, развиваются бактерии, вызывающие газовую гангрену и столбняк. Эти заболевания очень опасны и часто заканчиваются смертельным исходом. Поверхностные раны и ожоги легко инфицируются стафилококками и стрептококками, которые вызывают гнойные воспаления.
(Открытие болезнетворных бактерий позволило найти средства борьбы со многими болезнями. Однако бактерии быстро приспосабливаются к лекарствам, и ученым приходится разрабатывать все новые и все более сильно действующие препараты.
194
Использование бактерий человеком. Деятельность некоторых бактерий используется человеком в производстве лекарств, разнообразных органических веществ, новых пищевых продуктов. Специальные виды бактерий вырабатывают сильные антибиотики (стрептомицин, тетрациклин и т. п.) — вещества, убивающие или подавляющие развитие болезнетворных организмов.
Бактерии широко используются человеком при производстве различных кисломолочных продуктов, сыров, вина, уксуса, закваске овощей.
В современной пищевой промышленности используются строго определенные, часто специально выведенные виды бактерий. Разные сорта кисломолочных продуктов (кефир, ацидофилин, ряженка, йогурт) получают введением
в молоко сквашивающих бактерий разных видов.
Бактерии и в природе, и в жизни человека имеют большое значение. Некоторые из них вредны для других организмов (растений, животных, человека), так как вызывают заболевания. Однако способность бактерий активно перерабатывать органические вещества, превращая их вначале в перегной, а затем в неорганические соединения, делает незаме-iliMbiM участие этих организмов в почвообразовании и в круговороте веществ на Земле.
1.	Какую роль выполняют бактерии в круговороте веществ на Земле?
2.	Каким образом бактерии очищают сточную грязную воду?
3.	Какова роль бактерий и цианобактерий в развитии жизни на Земле?
Проверьте себя. Что вы узнали о бактериях?
Ответьте на вопросы.
1.	Где обитают бактерии?
2.	Каково строение клетки бактерий?
3.	В каком виде представлено ядерное вещество у бактерии?
4.	Как размножаются бактерии?
5.	Как дышат бактерии?
6.	Как питаются бактерии?
7.	Как передвигаются бактерии?
8.	Каково значение бактерий в природе?
9.	Каково значение бактерий для человека?
195
10.	Почему цианобактерии относятся к прокариотам?
11.	Почему цианобактерии раньше относили к растениям?
12.	Какие организмы относятся к прокариотам?
13.	Чем отличаются прокариоты от эукариот?
14.	Как бактерия переживает неблагоприятные для нее условия?
15.	Почему бактерий считают биотическим фактором в природе?
Подумайте!
Почему бактерии, возникнув на Земле самыми первыми более 3 млрд лет назад, не вымерли, а существуют и поныне?
Какие утверждения верны?
1.	Бактерии — это прокариотические организмы.
2.	Бактерии возникли на Земле 3 млн лет назад.
3.	Бактерии питаются только мертвыми органическими веществами.
4.	Многие бактерии имеют форму палочки.
5.	У бактерий цитоплазма неподвижна.
6.	Цианобактерии — гетеро трофы.
7.	В клетках бактерий нет оформленного ядра.
8.	Все бактерии размножаются спорами.
9.	Клетка бактерии находится в капсуле.
10.	Клеточная стенка бактерий непроницаема.
11.	Процесс квашения капусты осуществляют бактерии.
Дополните фразу, выбрав правильный ответ.
1.	Клетки бактерий в отличие от клеток растений не имеют:
а)	цитоплазмы;	в) ядра;
б)	капсулы;	г) клеточной стенки.
2.	Цианобактерии — это представители:
а)	царства бактерий;	в) царства растений;
б)	царства грибов;	г) царства животных.
3.	Болезнетворные бактерии — это:
а)	сапротрофы;	в) симбионты;
б)	паразиты;	г) хищники.
Царство Бактерии, клеточная стенка, капсула, прокариоты, эукариоты, автотроф*, гетеротроф, сапро-троф*, симбионт*, паразит*, хозяин*, антибиотики.
196
Глава 8
Царство Грибы. Лишайники
§52
Царство Грибы. Общая характеристика
Общая характеристика. Царство грибов — одна из самых больших и процветающих групп организмов. К нему относится около 100 000 известных видов (рис. 121). Наука, изучающая грибы, называется микологией (от греч. микес — «гриб», логос — «учение»).
Все грибы имеют в клетках ядро (одно или несколько) и являются эукариотами.
Рис. 121. Грибы — представители особого царст ва живой природы: 1 — шампиньон: 2 — подосиновик; 3 — рыжик, 4 — сморчок; 5 — дождевик; 6 — лисичка; 7 — мухомор
197
Грибы занимают особое положение в системе органического мира. Они не являются ни растениями, ни животными, однако имеют некоторые черты сходства с представителями обоих царств. Среди грибов есть одноклеточные и многоклеточные организмы.
Своеобразие грибов состоит в сочетании признаков как растений, так и животных. Они, так же как и растения, неподвижны, постоянно растут верхушечной частью, имеют прочные клеточные стенки, способны синтезировать витамины и гормоны, дышат кислородом, часто осуществляют вегетативное размножение. Все эти признаки сближают грибы с растениями, поэтому раньше их относили к низшим растительным организмам.
Наряду с этим грибы обладают многими признаками животного организма. Они. так же как и животные, являются гетеротрофами, так как не имеют хлорофилла, поэтому питаются готовыми органическими веществами. В их клеточных стенках содержится вещество хитин, из которого состоит оболочка покровов некоторых животных (насекомых, раков и др.).
Имеются признаки и собственно грибные, которые подчеркивают уникальность этой группы организмов. Они заключаются в том, что вегетативное тело гриба, называемое грибницей или мицелием (от греч. микес— «гриб»), образовано тонкими ветвящимися трубчатыми нитями. Их называют гифами (от греч. гифа — «ткань», «паутина»). Гифы состоят из многоядерных или одноядерных клеток, но они не имеют внешне выраженного клеточного строения, хотя у многих разделены перегородками на отдельные отсеки. В перегородках есть небольшие поры — отверстия, через которые цитоплазма
Рис. 122. Грибница и плодовое тело гриба
перетекает из одного отсека в другой. Из гиф образованы сама грибница и плодовое тело, в котором образуются споры (рис. 122). То, что мы в быту называем «грибами», и есть плодовые тела. Типичное плодовое тело такого гриба состоит из шляпки и ножки.
Размножаются грибы бесполым (спорами и участками мицелия) и половым путем.
Питание грибов. Для нормальной жизнедеятельности грибов необходимы готовые органические
198
питательные вещества, минеральные соли, витамины. Некоторые грибы используют только готовые соединения. Другие могут сами синтезировать значительную часть питательных веществ, но при этом нуждаются в некоторых дополнительных пищевых компонентах.
Грибы поглощают питательные вещества, всасывая их всей поверхностью тела.
По типу питания грибы похожи на гетеротрофные бактерии. Они могут быть сапротрофами, паразитами, симбионтами и даже хищниками.
Сапротрофные грибы выделяют самые разные пищеварительные ферменты (\ХЖ (от лат. ферментум — «закваска»), разрушающие сложные органические ве-щества до простых неорганических, поэтому активно участвуют в круговороте веществ. Например, зеленая плесень — гриб леницилл — вырастает на хлебе, но сырой коже, гниющих фруктах.
Грибы-паразиты чаще обитают на растениях, грибах и животных. Гифы гриба-паразита проникают в тело хозяина обычно через поры и раны. Некоторые из них вызывают гибель хозяина и питаются его останками (например, картофельная гниль).
Грибы-хищники из семейства зоопагаловых грибов ловят обитающих в почве червей нематод и подвижных амеб, пользуясь своими клейкими утолщениями на концах гиф или специальными петлями-ловушками, которые от прикосновения к ним мгновенно набухают и стягиваются. Пойманное таким способом животное, например нематода, прочно удерживается (рис. 123). В жертву быстро врастают нити гиф. Они выделяют в нее ферменты, и затем гриб отсасывает содержимое тела нематоды.
Грибы-симбионты широко распространены в природе, сожительствуя с разными видами растений (высшими и низшими). С высшими растениями грибы образуют особое сожительство — так называемый грибокорень, или микоризу, а с низшими растениями и цианобактериями — лишайник.
Значение грибов для человека. Из одноклеточных грибов используются, например, дрожжи (рис. 124, 3). Они не образуют типичного мицелия. Их одиночные клетки постоянно почкуются или делятся, образуя колонии. Дрожжи быстро растут, что определяется необычайно высокой скоростью их обмена веществ. При этом они значительно изменяют химический состав окружающей среды.
Рис. 123. Петли-ловушки у грибов-хищников (1) и нематода (2)
199
Наиболее известный процесс, который они осуществляют, — спиртовое брожение. Благодаря этому дрожжи с незапамятных времен использовались человеком в хлебопечении и виноделии.
Кроме известных винных, пивных, пекарских дрожжей в промышленности используют дрожжи, вырабатывающие витамины. Некоторые виды дрожжей-симбионтов живут в кишечнике растительноядных насекомых и помога-
ют им переваривать пищу. Другие виды вызывают заболевания человека, животных и растений (микозы).
Всем известен плесневый гриб мукор (рис. 124, 1), встречающийся в виде плесени на хлебе. Тело мукора состоит из напоминающего белый пушок разветвленного многоядерного мицелия без поперечных стенок. На мицелии развиваются спорангиеносцы (ножки с черными головками). В головке (спорангии) развиваются тысячи спор. Некоторые виды мукора (мукор китайский) используют в азиатских странах в качестве закваски при изготовлении пищи, например соевого сыра. Используются мукоровые грибы и для борьбы с насекомыми-вредителями.Часто му
кор вырастает на кормах, пищевых продуктах, вызывая их порчу — плесневение. Иногда мукор вызывает болезни животных и человека.
Плесневый гриб пеницилл (рис. 124, 2) оказал человечеству огромную помощь в развитии медицины. В первой трети XX в. ученые обнаружили, что болезнетворные бактерии погибают в присутствии зеленой плесени — пеницилла. С тех пор вырабатываемое из этого гриба лекарство — пенициллин — стало самым важным антибиотиком, применение которого спасло миллионы человеческих жизней. Оно и сейчас помогает
Рис. 124. Грибы: 1 — мукор; 2 — пеницилл; 3 — дрожжи
успешно бороться со многими инфекционными заболеваниями.
Из плесневых грибов получают и другие ценные лекарства, позволяющие бороться не только с бактериями, но и с патогенными грибами и болезнетворными амебами у человека.
Особое значение одноклеточные и плесневые грибы имеют в почвообразовании, участвуя в минерализации органических веществ и в образовании гумуса. Они могут перерабатывать даже клетчатку (цел
200
люлозную клеточную оболочку) растений. Количество таких грибов в почве огромно, поэтому их роль в природе велика. Они перерабатывают органические вещества, имеющиеся в почве, обеспечивая ее плодородие.
Лабораторная работа № 17
Тема. Изучение строения плесневых грибов.
Цель: познакомиться с внешним строением плесневых грибов.
Оборудование и материалы
1.	Лупа ручная, препаровальная игла, микроскоп, предметное стекло, покровное стекло. 2. Плесень на пищевых продуктах. 3. Плесень мукор.
Ход работы
1.	Рассмотрите культуру разных плесневых грибов. Обратите внимание на окраску плесени, отметьте ее запах.
2.	Препаровальной иглой отодвиньте часть плесени в сторону. Отметьте состояние пищевых продуктов под ней.
3.	Определите, какой способ питания у плесневых грибов.
4.	Приготовьте микропрепарат грибницы гриба мукор.
5.	Рассмотрите при малом и большом увеличении гифы гриба, плодовое тело и споры. Отметьте окраску гиф и спор. Зарисуйте увиденное.
6.	Приготовьте сухой (без воды) микропрепарат гриба мукор. Перед просмотром нанесите капельку воды под один край покровного стекла. Пронаблюдайте, как от воды лопаются головки и разлетаются споры гриба. Сделайте выводы.
Грибы — представители особого царства. На Земле они возникли очень давно. Эти организмы относятся к эукариотам, так как в их клетках имеется ядро. Они могут иметь одноклеточное или многоклеточное строение тела. По способу питания грибы являются гетеротрофами. Грибы играют важную роль в круговороте веществ в природе.
1.	Приходилось ли вам видеть плесневые грибы? Охарактеризуйте их роль в природе.
2.	Как питаются грибы?
3.	Почему о грибе говорят: «Это не растение, не животное, но и то и другое»?
4.	Охарактеризуйте роль одноклеточных грибов в природе.
201
§53
Многообразие и значение грибов
Многообразие грибов. В природе очень много видов грибов — микроскопических и с крупным плодовым телом, в котором содержится большое количество белков и особых жиров. Среди них есть паразиты растений (головневые и ржавчинные грибы), почвенные сапротрофы (шампиньоны), сапротрофы на мертвой древесине (опенки, вешенки), симбионты деревьев (подберезовик, подосиновик, белый гриб, трюфель) и хищные (зоопагалы и монилиалы).
Многие растущие у нас крупные грибы имеют плодовое тело с характерной шляпкой на ножке, они так и называются — шляпочные. Плодовое тело шляпочного гриба сложено из мицелия. На нижней поверхности шляпки есть толстый слой, состоящий из узких трубочек (такие грибы называют трубчатыми) или из тонких пластинок (пластинчатые грибы). На стенках пластинок и стенках внутри трубочек формируются споры. Обычно плодовое тело возвышается над почвой, поверхностью пней или стволов деревьев (белый гриб, подберезовик, мухомор и др.), но некоторые грибы имеют подземное плодовое тело округлой формы (трюфель).
Съедобные и ядовитые грибы. Среди шляпочных грибов есть и съедобные, и несъедобные виды. Самые ядовитые грибы — бледная поганка и белая поганка (или вонючий мухомор). Отравление этими грибами вызывает быструю смерть человека. Опасны для человека и мухоморы — красный, королевский и серый (рис. 125).
Некоторые ядовитые грибы внешне похожи на съедобные (ложноопенок серо-желтый, ложные лисички), их иногда используют в пищу' по ошибке, что очень опасно. Ядовитыми нередко становятся и старые плодовые тела съедобных шляпочных грибов.
Чтобы предупредить отравление необходимо соблюдать следующие правила:
1.	Не употреблять в пищу незнакомые грибы.
2.	Все собранные в природе грибы следует вначале отварить (прокипятить, а горячую воду слить), после чего использовать грибы для приготовления пищи.
3.	При первых признаках отравления следует срочно обратиться к врачу. До его прихода надо выпить много теплой воды и вызвать рвоту.
Грибы в жизни растений. В отличие от шампиньонов — сапротрофов, хорошо растущих на почве с большим содержанием перегноя, другие грибы могут жить только в присутствии корней деревьев и других выс-
202
Рис. 125. Несъедобные (ядовитые) виды грибов: 1 — бледная поганка: 2 — красный мухомор: 3 — серый мухомор: 4 - ложная лисичка
ших растений. При этом они обычно выступают в роли симбионтов (сожителей), образуя грибокорень, или микоризу (от греч. мико «гриб» и риза «корень»).
Микориза — симбиоз (сожительство) мицелия гриба с корнями растения.
Такие отношения полезны обоим организмам. Растение посредством гиф гриба получает из почвы дополнительное количество воды с минеральными веществами, что помогает вырабатывать органические вещества, а гриб полу
чает от растения углеводы и витамины.
Гифы гриба или оплетают корень снаружи, или проникают внутрь него. Обычно гифы микоризных грибов проникают в корень в местах отмерших корневых волосков. Ученые установили, что благодаря микоризе растение получает в 14 раз больше воды из почвы, чем то же растение без микоризы.
Без микоризы многие высшие растения просто не могут существовать. Она не образуется лишь у мхов, хвощей и плаунов^ Голосеменные, цветковые и некоторые папоротники имеют микоризу. Для многих грибов такой симбиоз тоже обязателен, особенно для формирования их плодового тела. Сказанное относится и к нашим лесным грибам: подберезовикам, подосиновикам, белым, маслятам, а также к рыжикам, груздям, волнушкам и многим другим. Плодовое тело такого гриба обычно вырастает неподалеку от «своего» дерева. Эта особенность их жизни сделала неудачными попытки искусственного разведения ценных лесных грибов.
203
I Среди многоклеточных грибов немало паразитов. Обычно они паразитируют на высших растениях.
Есть грибы, которые поражают хлебные злаки. Например, головневый гриб поражает все растение, отчего оно выглядит как обугленное. Гриб спорынья поселяется в завязи цветка растения-хозяина (например, ржи). Ржавчинные грибы поражают листья и стебли растения, гриб фитофтора поражает все растения картофеля и помидоров. Трутовые грибы (трутовики, чага) губят древесину. Есть много видов грибов, паразитирующих на подземных частях растений: корнях, клубнях, луковицах. Зараженные грибами растения становятся нежизнеспособными. Имеется много видов грибов, паразитирующих на человеке и животных. Они поражают кожу, ногти, копыта.
Грибы — большая и разнородная группа живых организмов. Среди них есть шляпочные, которые человек употребляет в пищу'. Шляпочные грибы как симбионты образуют с корнями зеленых растений микоризу (грибокорень). Многие многоклеточные грибы — паразиты. Они вызывают болезни у растений и их гибель.
1.	Какие шляпочные грибы вы видели в лесу?
2.	Какие существуют способы питания у многоклеточных грибов?
3.	Охарактеризуйте роль многоклеточных грибов в природе.
§ 54
Лишайники. Общая характеристика и значение
Лишайники — своеобразная группа живых организмов, произрастающих на всех континентах, в том числе и в Антарктиде. В природе их насчитывают более 26 000 видов.
Долгое время лишайники были загадкой для исследователей. Хотя люди издревле использовали их для окрашивания тканей, в лекарственных целях и даже в пищу, но называли их по-разному: то мхами, то водорослями, то «хаосом природы» и «нищетой растительности». Наконец в 1867 г. ученые раскрыли сущность организма лишайников — он оказался симбиозом гриба и водоросли или цианобактерии.
Однако до сих пор исследователи не пришли к единому' мнению относительно положения лишайников в системе живой природы: одни
204
относят их к царству растений, другие — к царству грибов.
Внешнее строение лишайников. Тело лишайника представлено слоевищем. Оно очень разнообразно по окраске, размерам, форме и строению. Слоевище может иметь форму тела в виде корочки, листовидной пластинки, трубочек, кустика и небольшого округлого комочка. Некоторые лишайники достигают в длину более метра, но большинство имеют слоевище размером 3-7 см. Они медленно растут. Возраст их слоевища нередко насчитывает несколько сотен и тысяч лет.
В зависимости от внешнего облика слоевища лишайники делят на три типа: накипные, листоватые и кустистые (рис. 126).
Накипные лишайники имеют вид корочки, 'AzaT тесно сросшейся с субстратом (чаще всего на камне или скале). V листоватых лишайников пластинчатое, иногда с волнистым краем, слоевище, горизонтально расположенное на субстрате (почва, камни, древесина). К субстрату оно прочно прикреплено толстой короткой ножкой. Кустистые лишайники имеют вид кустика, прямостоячего или висячего, сильно разветвленного или неразветвленного. Располагаются на почве, а эпифиты — на ветвях деревьев или на скалах. К субстрату прикрепляются небольшими участками слоевища, а напочвенные — нитевидными ризоидами.
Лишайники окрашены в самые различные цвета: белый, розовый, желтый, голубый, зеленый, серый и даже черный.
Внутреннее строение лишайников. Слоевище состоит из двух разных организмов — гриба и водоросли. Они так тесно взаимодействуют между собой, что их симбиоз представляет^ ся единым организмом.
Слоевище представляет собой множество переплетенных грибных нитей (гиф). Ме
Рис. 126. Лишайники:
7 — накипные;
2 — листоватые;
3 — кустистые
Рис. 127. Внутреннее строение лишайника на поперечном разрезе: 1 — клетки водорослей или цианобактерий;
2 — гифы гриба
205
жду ними группами или одиночно расположены клетки зеленых водорослей, а у некоторых — цианобактерий (рис. 127).
[Главный отличительный признак лишайников — симбиоз двух организмов разных видов: гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли.
Интересно, что виды грибов, составляющих лишайник, в природе вообще АЯ не существуют без водорослей, тогда кок большинство водорослей, входящих ' ' в слоевище лишайника, встречается в свободноживущем состоянии, отдельно от грибд.
Питание лишайников осуществляется обоими симбионтами. Гифы гриба поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества, а водоросль (или цианобактерия), в которой имеется хлорофилл, образует органические вещества (благодаря фотосинтезу).
Размножаются лишайники подобно грибам — спорами или кусочками отделившегося слоевища.
Неприхотливость лишайников. Лишайники поселяются часто в самых бесплодных местах, где другие организмы не выживают. Впитывая всей поверхностью тела влагу дождей, росы и туманов, они способны поселяться в различных местах вне зависимости от близости воды: на отвесных скалах, стенах, камнях, даже на стеклах, в лесах, болотах, пустыне и тундре. Но они очень чувствительны к загрязнению воздуха. В присутствии дымов и ядовитых газов лишайники быстро гибнут. По их состоянию (особенно в городах) определяют чистоту воздуха.
В чрезвычайно суровых условиях произрастают лишайники на камнях и скалах в Антарктиде. Живым организмам приходится жить здесь при очень низких температурах, особенно зи-
Рис. 128. Кустистый лишайник из Антарктиды
мой, и практически без воды. Из-за низкой температуры осадки там выпадают всегда в виде снега. Лишайник не может поглощать воду в такой форме Но его выручает черная окраска слоевища. Благодаря высокой солнечной радиации темная поверхность тела лишайника быстро нагревается даже при низких температурах. Снег, попавший на нагретое слоевище, тает. Появившуюся влагу лишайник сразу впитывает, обеспечивая себя водой, необ
ходимой ему для дыхания и фотосинтеза (рис. 1 28).
206
Лишайники имеют большое значение в природе и в жизни человека. Лишайники одними из первых заселяют каменистый грунт, голые скалы. Они участвуют в разр\ шснии горных пород, растворяя каменистый субстрат своими особыми кислотами. Отмирающие части лишайников участвуют в образовании почвы, служат питанием обитателям почвы.
Некоторые виды, живущие на поверхности деревьев, защищают их от проникновения грибов — древесных разрушителей.
Важное место в жизни животных и человека занимают кустистые северные лишайники (около 40 видов), которые известны под названием олений мох, или ягель. Это ценнейший, а зимой и единственный корм для северных оленей. Другие копытные тоже охотно поедают разнообразные лишайники.
Представители некоторых видов лишайников пригодны в пищу человеку. Так, в Исландии их подмешивают в муку при выпечке хлеба; в Японии один из видов лишайников считается деликатесом.
Другая область использования лишайников — медицина. Еще древние египтяне 4000 лет назад применяли их для лечения. В XVIII в. лишайники были внесены в официальные списки лекарственных растений благодаря сильным противоми-кробным качествам.
Некоторые виды лишайников применяют в качестве естественных красителей, а также используют в парфюмерной промышленности.
Лишайники — уникальная группа живых существ. Они представляют собой симбиотический организм, состоящий из гриба и водоросли. Роль лишайников в природе и в жизни людей велика: они служат кормом животным, создают почву, используются человеком в качестве лекарств и пищи, служат показателем чистого воздуха.
1.	Приходилось ли вам встречаться в природе с лишайниками?
2.	На каком основании раньше лишайники относили к низшим растениям?
3.	Почему лишайники могут жить в самых бесплодных местах?
Проверьте себя. Что вы узнали о грибах и лишайниках?
Ответьте на вопросы.
1.	Почему грибы относят к надцарству эукариот?
2.	Из чего состоит тело гриба?
3.	Как питаются грибы?
207
4.	Какова роль грибов в природе?
5.	Какое значение грибы имеют для человека?
6.	Что такое лишайник?
7.	Как питаются лишайники?
8.	Каково значение лишайников в природе и в жизни человека?
Подумайте!
1. В каких природных условиях в истории Земли могли возникнуть лишайники?
2. Почему не все съедобные грибы можно выращивать на плантациях?
Какие утверждения верны?
1.	Грибы относятся к эукариотам.
2.	Грибы — паразитические организмы.
3.	Грибы — сапротрофные организмы.
4.	Дрожжи — одноклеточные грибы.
5.	Лекарство пенициллин получают с помощью шляпочных грибов.
6.	Грибы — представители особого царства живых организмов.
7.	Тело гриба представлено микоризой.
8.	Шляпочные грибы имеют плодовое тело.
9.	Микориза — симбиоз гриба и корня растения.
10.	Лишайник — симбиоз гриба и водоросли.
11.	Лишайник иначе называют грибокорнем.
12.	Тело гриба представлено мицелием.
Дополните фразу, выбрав правильный ответ.
1.	Тело гриба образовано:
а)	слоевищем;	в) симбиозом;
б)	микоризой;	г) гифами.
2.	Плесневые грибы — это:
а)	паразиты;	в) симбионты;
б)	сапротрофы;	г) хищники.
3.	Тело лишайника называют:
а)	мицелием;	в) плодовым	телом;
б)	слоевищем;	г) гифами.
Царство Грибы, микология, мицелий (грибница), гифа, плодовое тело, микориза (грибокоренъ), симбиоз, лишайники, слоевище.
208
Глава 9
Природные сообщества
§ 55
Понятие о природном сообществе, биогеоценозе и экосистеме
Понятие о природном сообществе. В природе все организмы существуют не одиночно, а живут совместно, сообща, взаимодействуя друг с другом — в сообществе. При этом они образуют своеобразные природные комплексы живых организмов. В них входит обычно много разных видов растений, грибов и многообразных бактерий. В них также много разнообразных животных. Такие природные сообщества живых организмов возникают не случайно. Они всегда обусловлены конкретными природными условиями — абиотической средой (т. е. неживой природой).
Сложившееся в природе естественным путем сообщество живых организмов, характерное для данных конкретных условий, представляет собой единую природную целостность. Такое взаимодействующее единство разнообразных организмов и условий абиотической среды называют природным сообществом или биогеоценозом (от греч. биос — «жизнь», ге — «земля», койнос— «общий»).
Понятие о биогеоценозе ввел в науку российский ученый-геоботаник Владимир Николаевич Сукачев.
I Природное сообщество, или биогеоценоз, — это совокупность живых организмов (растений, животных, бактерий, грибов) и условий абиотической среды на определенной территории.
9 Ьжххжчш О ы.
Биогеоценоз является системой другого, более высокого уровня, чем биосистема «организм». Это объясняется тем, что биогеоценоз образован не взаимодействием органов (как у организма), а взаимодействием размол видов
209
живых организмов, выполняющих вместе определенные функции в биогеоценозе
и тем обеспечивающих его целостностное существование.
Структура природного сообщества. В структуре природного сообщества различают четыре важных взаимодействующих между собой звена. Первое звено — неорганические вещества среды обитания и солнечная энергия. Второе звено — многочисленная группа различных зеленых растений (автотрофы), которые создают органические вещества и запасают в них энергию. Третье звено — гетеротрофы (животные и грибы), которые потребляют созданные растениями органиче
Рис. 129. Структура природного сообщества
Рис. 130. Круговорот веществ и поток энергии в природе
ские вещества и энергию. Четвертое звено — тоже гетеротрофы (это бактерии, грибы, животные), но они разлагают мертвые органические вещества до неорганических веществ (соли, углекислый газ, вода), возвращают их снова в окружающую среду, где они вновь могут поглощаться зелеными растениями (рис. 129).
В итоге такого взаимодействия условий абиотической среды и живого населения в биогеоценозе соз
дается круговорот веществ и поток энергии: движение веществ и энергии из окружающей среды к одним организмам (растениям), от них — к другим организмам (различным гетеротрофам), а от них — вновь в окружающую среду (рис. 180).
Осуществление круговорота веществ и потока энергии — главный признак природного сообщества (биогеоценоза).
Понятие об экосистеме. Этим взаимодействием живых организмов и условий абиотической среды в сообществе обеспечивается
210
единство eio компонентов, которое называют также экологической системой или экосистемой.
Понятия «экосистема» и «биогеоценоз» применимы к одному' и тому же природному явлению — природному сообществу как ег< > разные характеристики. Понятие «экосистема» обычно используется, когда рассматривается взаимодействие между отдельными компонентами внутри самого сообщества. А понятие «биогеоценоз» обычно используется, когда идег речь о данном, конкретном, природном сообществе, занимающем определенную территорию, о его взаимодействии с другими природными сообществами.
Значение растений в природном сообществе. Существенной частью биогеоценоза (экосистемы) являются зеленые растения, в том числе деревья, кустарники, кустарнички и травы. Произрастая рядом и взаимодействуя между собой, они проявляются в экосистеме как единство, которое выполняет определенные функции в круговороте веществ, — они создают органические вещества.
Помимо главной автотрофной функции, зеленые растения в биогеоценозе выполняют и другие: определяют его внешний вид, влияют на условия среды обитания, участвуют в определении видового состава всего населения.
По названию многочисленных видов растений именуют биогеоценоз. По растениям определяют границы природного сообщества. Вот почему в характеристике любого биогеоценоза важной его частью выступает совокупность зеленых растений, которую называю т растительным сообществом или фитоценозом (от греч. фитон — «растение» и кой-кос — «общий»).
Все фитоценозы, переходя один в другой, образуют растительный покров Земли, или растительность нашей планеты. А все биогеоценозы создают живой покров на Земле.	____
В природное сообтцество входят различные виды растений, но на однородных участках земной поверхности, в сходных почвенно-климатических условиях обычно наблюдаются сходные по растительному составу комплексы. По ним сравнительно легко можно отличить один биогеоценоз от другого.
Например, сосновый лес с большим количеством растущей там черники заметно отличается от соснового леса, в котором на почве произрастают мхи. Иначе выглядит сосновый лес с зелеными мхами или со сфагнумом. Совсем разными оказываются сосновые и еловые леса. Очень существенно различаются и друтие растительные сообщества, например хвойные и лиственные леса, луговые, степные и болотные сообщества.
211
Своеобразие природного сообщества прямо зависит от видового состава живых организмов, из которых оно образовано. Его характеризует и то, в каком количестве представлены в нем виды.
Например, если в природном сообществе в большом количестве представле-на ель, то мы не ошибемся, если назовем его еловым лесом. Но если в нем - 7 одинаково много и елей и берез (или осин), то это будет другое растительное сообщество — смешанный лес (например, березняк с подростом ели). Дубрава — природное сообщество, в котором древесные породы представлены в основном дубом. Дубрава, ельник, сосновый бор, березняк — типы природных сообществ
Своеобразие природного сообщества зависит также от качества тех условий среды, в которых находится сообщество. Комплекс бактерий, грибов, лишайников, растений и животных, черпая средства жизни из окружающей абиотической среды, сам сильно влияет на нее. При этом создается неповторимая в иных условиях среда обитания внутри биогеоценоза — биотоп (от греч. биос — «жизнь» и топос — «место»). Биотоп — это не территория, занимаемая сообществом, а присущий ему комплекс экологических условий среды («внутренняя среда сообщества»), в создании которого сами организмы тоже принимают участие.
Видовое население в биогеоценозе появляется не случайно. Оно формируется постепенно в течение многих лет. В итоге здесь собираются виды, как бы взаимно дополняющие друг друга: по использованию имеющихся условий, по их биологическим потребностям и по их жизненным формам. Это позволяет на одной и той же территории разместиться большому количеству разных видов растений и животных.
Природное сообщество — это живая система, состоящая из многих взаимодействующих видов растений, бактерий, грибов и животных. Бывая в лесу, гуляя по лугу' или в степи, человек обязан помнить, что он лишь гость в «доме», где обитают разнообразные живые существа. Поэтому он должен соблюдать правила поведения, принятые в этом «доме», чтобы не навредить ни «жильцам», ни условиям их обитания.
Природное сообщество, или биогеоценоз, — это совокупность живых организмов и условий абиотической среды на определенной территории. Оно проявляется в природе как единое целое. Важным признаком биогеоценоза является осуществление круговорота веществ. Названиями «биогеоценоз» и «экосистема» характеризуется с разных позиций одно и то же природное явление — совокупность живых организмов и условий абиотической среды.
212
1.	Что является главными характеристиками биогеоценоза и экосистемы?
2.	В чем проявляется взаимосвязь живого населения с абиотической средой в биогеоценозе?
3.	Охарактеризуйте функции четырех структурных звеньев в биогеоценозе.
§ 56
Приспособленность растений к совместной жизни в природном сообществе
Ярусное строение природного сообщества. В стожившемся за много лет природном сообществе виды приспособились к совместной жизни и к условиям среды обитания. Поэтому сюда могут входить только виды, обладающие приспособлениями, позволяющими жить в данных условиях.
Многочисленные и различные по форме растения распределяются в пространстве, занимаемом сообществом, в соответствии со своими потребностями и особенностями формы тела. Внешне это выражено в строении природного сообщества. Оно представлено в виде ярусов (этажей), возвышающихся один над другим. В этих ярусах размещаются важнейшие органы растений, осуществляющие воздушное и почвенное питание, и органы размножения (рис. 131).
Например, в дубраве наиболее высокие растения — это деревья (дуб, липа, клен, ясень). Они образуют самый высокий — верхний, или первый, ярус. - Во второй ярус входят низкорослые деревья (рябина, черемуха, яблоня, боя-
Ярусы
Рис. 131. Ярусы лесного биогеоценоза (дубравы)
213
рышник). Третий, более низкий ярус, создают кустарники (орешник, крушина, калина). Еще ниже — четвертый ярус, его образуют травы (медуница, купена, вороний глаз, ветреница), а у самой почвы — пятый ярус, занятый мхами. Названные ярусы отражают пространственную надземную ярусность леса.
Пространственное размещение органов растений по ярусам наблюдается также в подземной части природного сообщества. Ярусы выделяют по глубине расположения всасывающих частей корней. Больше всего корней находится в верхних, самых плодородных слоях почвы. Но и на глубине 3-5 м в лесных биогеоценозах умеренной зоны корней тоже много. Первым подземным ярусом называют самый глубокий ярус, а третьим подземным ярусом — самый близкий к поверхности почвы.
Количество ярусов (подземных и надземных) в разных растительных сообществах неодинаково. Чем более благоприятны условия, тем бывает больше ярусов. Если в дубраве можно выделить 5-6 надземных ярусов, то в ельнике их обычно 3, а в тропических лесах насчитывается 9-10.
Сочетанием разных жизненных форм растений (деревьев, кустарников, трав), мхов, а также других обитателей (водорослей, бактерий, грибов, лишайников, животных) обеспечивается наиболее полное использование биогеоценозом природных условий на данной территории.
Условия обитания в природном сообществе. В разных ярусах наблюдаются неодинаковые условия местообитания. Так, например, в верхнем ярусе сказывается яркое солнечное освещение и дуют сильные ветры. Поэтому верхний ярус занимают светолюбивые виды растений, у которых ветер переносит пыльцу, осуществляет распространение семян.
В ярусах ближе к почве значительно меньше света, так как кроны деревьев поглощают его, но в воздухе больше влаги и нет ветра. В этом ярусе леса могут нормально развиваться лишь сравнительно теневыносливые растения, с насекомоопыляемыми цветками и с плодами или семенами, которые распространяются животными (птицами, зверями). Поэтому многие животные размещают здесь свои гнезда.
У самой поверхности почвы много перегноя, теплее, чем в других местах, много углекислого газа и влаги, но мало света. Поэтому в самых нижних ярусах поселяются тенелюбивые виды растений. Дчя них характерны широкие темно-зеленые листья, белая окраска цветков, самоопыляемость, распространение семян с помощью муравьев или на ногах крупных живот ных. В подстилке — перегнойном слое почвы — поселяется много организмов с сапротрофным типом питания (грибы, бактерии, черви и др.).
214
Таким образом, растения, в большом количестве входящие в биогеоценоз, различны по своим биологическим и экологическим свойствам, размещаются в разных ярусах, и потому они не создают трудностей друг другу, обитая на одной и той же территории. Ike виды организмов природного сообщества как бы дополняют друг друга в использовании условий окружающей среды.
II 1риродное сообщество (биогеоценоз) — это комплекс разнообразных живых организмов, приспособленных к совместной жизни в данных природно-климатических условиях.
Приспособленность растений к совместному существованию проявляется не только в размещении растений по ярусам и в требованиях к факторам среды, но и в неодинаковых темпах и сроках их развития. Во внешнем облике биогеоценоза это проявляется в виде чередования массового цветения то одних, то других видов растений. Так же «слоями», один сменяя другого, в течение лета появляются в биогеоценозе плодовые тела разных видов шляпочных грибов. Неодновременное цветение разных видов растений обеспечивает их достаточным количеством опылителей и других условий, которых в окружающей среде никогда нс бывает в избытке. Расцветая как бы по очереди, виды один за другим получают «свою долю» ограниченных условий среды обитания.
Размещение живых организмов по ярусам в пространстве и их неодновременное развитие во времени обеспечивают возможность существования на небольшой территории земной поверхности большого количества видов из разных царств живой природы.
Приспособления организмов к совместной жизни проявляются также в различных типах взаимоотношений между отдельными видами природного сообщества. Среди них: создание микоризы между высшим растением и грибом, образование лишайников — симбиоз водорослей и грибов, взаимосвязь между цветковым растением-хозяином и его грибом-паразитом, размещение организмов по ярусам.
Все разнообразие типов взаимосвязей между организмами появилось в процессе эволюции как приспособление к совместной жизни видов в природном сообществе.
Таким образом, природное сообщество (биогеоценоз) — это совокупность большого количества видов, взаимодействующих между собой и приспособившихся к совместной жизни и к условиям своего обитания.
215
Все организмы, входящие в природное сообщество, приспособлены к совместной жизни. Биогеоценоз — это совокупность большого количества видов, взаимодействующих между собой и приспособившихся к совместной жизни, а также к определенным условиям среды обитания.
1.	Как объяснить, что у лесных растений — яблони, черемухи, боярышника — цветки имеют белый цвет?
2.	Имеют ли значение для зеленых растений в биогеоценозе организмы, питающиеся гетеротрофно?
3.	Почему в природном сообществе удается на сравнительно малой территории разместиться большому количеству видов?
§57
Смена природных сообществ
Понятие о смене природного сообщества. Наблюдая какое-либо природное сообщество в течение ряда лет, можно заметить, что оно не остается одинаковым: в нем со временем меняются условия местообитания, появляются другие виды, изменяются строение и особенности взаимоотношений между видами. В результате на этой территории биогеоценоз становится другим. Он существенно отличается от того, который был здесь раньше. Это обусловлено тем, что здесь произошла смена одного биогеоценоза другим.
I Смена биогеоценоза — это замена одного природного сообщества качественно иным природным сообществом.
Чаще всего смена природного сообщества начинается с изменений в составе растительных видов. Так как комплекс растений в природном сообществе более других влияет на условия обитания и видовой состав гетеротрофного населения, то вскоре изменяется и гетеротрофное население биогеоценоза.
Смена природных сообществ на нашей планете происходит повсюду, но с разной скоростью и по различным причинам. Благодаря этому в растительном покрове Земли имеется много разных природных сообществ.
Причины смены природных сообществ. Причины, вызывающие смену природного сообщества, бывают внешние по отношению к природному сообществу и внутренние, заключенные в нем самом.
216
Внешней причиной естественной смены сообществ могут быть изменения климата или рельефа, состава и структуры почвы, подтопление территории, извержение вулкана, обвалы и оползни, огонь.
Внутренней причиной смены является воздействие самих растений и других живых организмов, входящих в биогеоценоз, на условия его среды и на друтих его обитателей. Такое влияние называют средообразующим действием населения биогеоценоза.
Внутренние причины. Примером смены сообществ, происходящей под воздействием внутренних причин (в связи с жизнедеятельностью самих растений), может служить появление елового леса на луговых или брошенных землях в северных зонах нашей страны. Развивающиеся здесь вначале травянистые, а затем мелколиственные леса (березняки или осинники, ольховники) являются неустойчивыми, временными природными сообществами.
Смена неустойчивого сообщества происходит потому, что поселяющиеся здесь виды растений своим средообразующим влиянием создают условия, в которых не могут хорошо развиваться их же молодые особи. Неустойчивые сообщест-	« А
ва развиваются, но существуют недолго, потому что во временное сообщество всегда начинают вселяться виды, среди которых оказываются более сильные средообразователи (например, ель), которые создают совсем иные условия существования биотопа. При этом и молодые, и взрослые особи вселившихся видов оказываются способными хорошо развиваться в этих новых условиях, давать семена и надолго удерживать данную территорию. Так в течение нескольких лет на месте мелколиственного леса (например, березняка) появляется еловый лес. В этом случае говорят, что появилось устойчивое, или коренное, природное сообщество.
Рис. 132. Смена березняка ельником
217
Коренными биогеоценозами являются ельник, дубрава, торфяное болото, а березняк, осинник, ивняк, луга (лесные поляны) — временными.
Даже в случае одновременного попадания на какую-либо территорию семян ели и березы вначале разовьется временный — березовый — лес, а потом его сменит коренной — еловый (рис. 132). Дело в том, что береза растет быстрее ели. Опад листьев березы делает почву плодородной. В таких условиях под пологом березового леса на плодородной почве хорошо растут теневыносливые молодые ели. Спустя годы ель вырастает до больших размеров, выходит в верхний ярус. К этому времени старые деревья березы постепенно выпадают из древостоя, а молодые березки не появляются. Береза светолюбива и в затенении под еловыми кронами расти и развиваться не может. Так в растительном покрове путем смены лугового сообщества появляется вначале березовый лес, который затем сменяется еловым. Причиной смены сообществ в этом случае являются биологические свойства самих растений (быстрота роста, светолюбивость, перегной от опавших листьев). Такая смена происходит медленно, на протяжении многих десятков лет. При этом одно природное сообщество заменяется другим, каждый раз более сложным по видовому составу, и с обитателями, обладающими более сильными средообразующими свойствами.
I Изменение растительного покрова в биогеоценозе всегда ведет за собой смену не только сообщества растений, но и всего живого населения биогеоценоза.
Такой постепенный процесс смены природных сообществ называют сукцессией (от лат. сукцессио — «преемственность»).
Внешние причины. Однако значительно чаще смена природных сообществ происходит по причинам внешним, не связанным с жизнедеятельностью населения биогеоценоза. Пожар от незатушенного костра, выпас скота, вырубка деревьев в лесу приводят к быстрым сменам. Изменения бывают настолько глубокими, что природное сообщество может полностью разрушиться и исчезнуть. Часто в северных районах России территория после вырубки ценного хвойного леса надолго (на 80-120 лет) оказывается занятой менее ценным осинником. А на местах выгоревшего леса могут быстро развиваться моховые болотные сообщества. Поэтому человек должен хозяйствовать в природе так, чтобы не разрушать живой покров, а, наоборот, со знанием дела поддерживать естественное состояние всего разнообразия биогеоценозов в своем регионе.
218
Природные сообщества являются чрезвычайно важной частью биосферы (от греч. биос — «жизнь», сфера — «шар»). От растений и природных сообществ зависит жизнь всех видов живого мира на Земле, поэтому люди должны бережно относиться к ним как к общечеловеческому достоянию.
Смена биогеоценозов — важное природное явление, постоянно происходящее в живом покрове Земли. При этом одни природные сообщества заменяются другими. Причины, вызывающие смену, разные: одни обусловлены внешними воздействиями, в том числе деятельностью человека, другие — внутренними, связанными с жизне* деятельностью самих видов, населяющих сообщество, их средообразующими свойствами. Следует бережно относиться к природным сообществам.
1.	Почему в природе происходит смена биогеоценозов?
2.	В чем отличие коренного природного сообщества от временного?
3.	Назовите внутренние причины, вызывающие смену растительного сообщества?
4.	Почему, рассматривая изменения в растительном покрове биогеоценоза, мы говорим о смене самого биогеоценоза?
5.	Какова роль человека в смене биогеоценозов?
Многообразие природных сообществ
Естественные природные сообщества. В живом покрове Земли имеется множество разных природных сообществ. Это результат многочисленных смен и различных других процессов, протекающих в живой природе. Возникающие в итоге естественных процессов природные сообщества включают в себя большое количество взаимоприспособленных видов. Такие сообщества устойчивы, они длительное время занимают территорию, на которой сформировались. Часто процесс возникновения природных сообществ происходит естественно, независимо от человека, поэтому их и называют естественными.
На каждой достаточно обширной территории можно встретить разные типы природных сообществ: леса, болота, луга, степи. В ландшафте они хорошо различаются по внешнему виду, который определяется
219
частью биогеоценоза — растительным сообществом. Вот почему о многообразии природных сообществ судят именно по растительным сообществам.
Леса — естественные биогеоценозы с преобладанием древесных растений. В умеренно холодном климате на территории нашей страны особенно широко представлены хвойные леса. В них преобладают ель, сосна, пихта, лиственница. Они как основные члены сообщества образуют еловые, сосновые (их называют борами), пихтовые и лиственничные леса.
Помимо елей в еловых лесах произрастают кустарнички (черника, брусника), многолетние травы (кислица обыкновенная, седмичник европейский, майник двулистный, грушанка круглолистная). На почве много зеленых мхов. Изредка встречается рябина, семена которой заносят гнездящиеся на елях дрозды.
В сосновых лесах, на бедных песчаных сухих почвах, встречаются кустарнички (помимо черники и брусники — вереск, толокнянка) и некоторые засухоустойчивые травы (прострел весенний, кошачья лапка двудомная, ти-
мьян обыкновенный, или богородская травка), растет можжевельник, на почве мно-
го лишайников (пармелия, ягель).
Из лиственных пород леса образуют береза, осина, липа, дуб, клен и ясень. Различают мелколиственные леса (березняки, осинники) и широколиственные (дубравы, липовые, кленовые и ясеневые).
В широколиственном лесу (дубраве) вместе с дубом часто растут клен, ясень и липа. Среди кустарников обычны лещина обыкновенная, бересклет бородавчатый, волчье лыко, калина обыкновенная. В сыроватых местах произрастает лиана —
хмель вьющийся.
Луг тоже естественное природное сообщество, в котором преобладают многолетние травы. Обычно это сообщество злаковых или разнотравных растений в местах с достаточным увлажнением почвы.
Есть луга пойменные — они тянутся вдоль рек, иногда их заливают весенние воды. Суходольные луга формируются в виде лесных полян и безлесных долин. Альпийские луга образуются высоко в горах, потому их еще называют высокогорными. Все они — ценные природные сообщества, дающие корм для скота, и служат средой обитания множеству различных живых организмов.
v Болото развивается в условиях избыточного, застойного увлажнения. Оно об-\ разуется травянистыми, водно-болотными видами растений с участием кустар-ничков. В сообществе преобладают моховидные, в основном сфагновые, виды.
На болоте произрастают кустарнички (багульник болотный, голубика, подбел, вахта трехлистная, клюква) и травы (пушица, осоки, росянка круглолистная, белокрыльник).
220
Степь — травянистое сообщество, формирующееся в обширной засушливой зоне черноземных почв. Различают злаково-ковыльные и разнотравные степи. В тех и других произрастают дерновинные злаки (ковыль, костер, типчак), луковичные растения (тюльпаны, гиацинты, луки, птицемлечники), разнотравье (шалфей, адонис, полынь, пион, василек). Растения степных сообществ способны хорошо переносить летний засушливый период, все они светолюбивы
Искуственные природные сообщества. В естественных биогеоценозах всегда очень много разных видов живых организмов. Поэтому они являются устойчивыми. Кроме естественных природных сообществ (леса, луга, болота, степи) есть искусственные, или культурные, биогеоценозы, создаваемые человеком. К ним относятся поля, сады, огороды, парки, скверы. Полевые сообщества, созданные трудом человека, обычно называют агроценозами (от греч. агрос — «поле»).
В культурных природных сообществах мало видов, поэтому они неустойчивы и могут существовать только при условии постоянной заботы человека о них. Человек определяет виды, которые целесообразно выращивать в культурном сообществе, создает и постоянно регулирует почвенную среду, водообеспечение, сроки посева (посадки) и уборки урожая. Без помощи человека культурное сообщество быстро теряет устойчивость. На брошенных пашнях, садах вскоре начинается развитие естественных сообществ, чаще всего леса.
(Любое природное сообщество (биогеоценоз) — часть живого покрова Земли — биосферы. Поэтому человек для сохранения своей жизни должен бережно относиться ко всем природным сообществам.
В живом покрове Земли имеется много различных природных сообществ (биогеоценозов). Одни из них естественные — они достаточно устойчивы и возникают в природе благодаря процессам смены биогеоценозов. Другие сообщества искусственные (культурные) — они неустойчивы, без поддержки человека существуют недолго и вскоре сменяются естественными.
1.	Назовите основные типы природных сообществ.
2.	Приведите примеры естественных сообществ, которые вы наблюдали летом.
3.	Почему культурные сообщества считаются неустойчивыми?
4.	Если агроценозы являются неустойчивыми, то зачем человек создает их?
221
§59
Жизнь организмов в природе
Жизнь любого организма протекает во взаимосвязи со средой обитания и другими организмами. Его благополучие зависит от многих других представителей разных видов, которые так или иначе воздействуют на него.
В природе существуют не случайные, а закономерно сложившиеся сожительства. В сходных условиях, при сходном видовом богатстве на Земле формируются похожие природные сообщества. В них протекает жизнь всех живых организмов.
I Жизнь любого живого существа протекает только в природных сообществах.
Общее число видов, представители которых способны уживаться в одном сообществе, огромно. Больше всего их в тропических лесах. Но и в тундровых и пустынных биогеоценозах уживается большое количество организмов.
Члены биогеоценоза вместе участвуют в создании его внутренней среды, вступают в пищевые и территориальные контакты, конкурируют между собой в борьбе за средства жизни. В этом сложном исторически сложившемся взаимодействии виды и их особи уживаются и выживают только в тех случаях, когда у них разные требования к условиям (факторам) окружающей среды (тепло, влага, свет, воздух, пища и т. д.). Этим обусловлены формирование у растений разнообразных жизненных форм, выработка разных типов питания (автотрофный, гетеротрофный и смешанный типы питания), существование в разных ярусах, неодновременное развитие организмов в течение вегетационного периода.
Каждый вид использует природные ресурсы по-своему и имеет особые связи с особями других видов, обитающих рядом. Например, в широколиственных лесах рано весной к поверхности почвы проникает много яркого света, так
как деревья и кустарники еще не раскрыли почки, не распустили листья. В этот период наблюдается массовое цветение ветроопыляемых растений (деревьев и кустарников) и многолетних раннецветущих насекомоопыляемых травянистых растений. Начинают цветение печеночница и селезеночник, чуть позже зацветают хохлатка и гусиный лук желтый, за ними цветет медуница, затем — чина весенняя, ветреница дубравная и лютичная, чуть позже — примула-баранчик. Их цветки разные по окраске — голубые, синие, лиловые, желтые, белые и розовые. Сроки массового цветения этих растений непродолжительны.
222
С появлением листьев на деревьях и кустарниках меняются условия освещения для травянистых растений. В этих условиях цветут лишь виды, имеющие белые цветки (купена, звездчатка, ландыш), которые лучше видны животным-опылителям в затемненных условиях.
IB природных сообществах организмы связаны взаимодействием не только друг с другом, но и с неживой природой.
Значение живых организмов в природе. Растения благодаря корневому питанию извлекают из подпочвенного слоя минеральные вещества и воду, преобразуют энергию солнечного излучения в химические связи органических веществ; насыщают воздух кислородом, парами воды, образуют большое количество спор, пыльцы. Одновременно с этим гетеротрофное население почвы (бактерии, грибы, некоторые животные), перерабатывая мертвую органику опавших частей растений, возвращает в абиотическую среду минеральные соли и углекислый газ. В образующемся круговороте веществ важнейшую роль выполняют все живые существа. Поэтому' непрерывное движение веществ в биогеоценозах называют биологическим круговоротом веществ. В биологический круговорот веществ включаются и другие соседствующие природные сообщества. Все вместе они создают глобальный биологический круговорот веществ биосферы.
В биологическом круговороте веществ первостепенную роль выполняют зеленые растения: они преобразуют энергию солнечного излучения и минеральных веществ в живое тело и обеспечивают жизнь других организмов.
Бактерии, грибы, лишайники и животные также активно участвуют в круговороте веществ и потоке энергии, потребляя органические вещества и разрушая их до неорганических веществ, которые возвращаются в окружающую среду. Без этого длительное существование растений на Земле было бы невозможным.
|Без растений невозможна жизнь на нашей планете. В то же время бактерии, грибы, лишайники и животные обеспечивают условия для жизни растений.
Растения оказывают существенное влияние на окружающую среду*: обогащают атмосферу кислородом, изменяют климат, регулируют водный режим, участвую!' в образовании почвы, создают органические вещества — основу питания и запаса энергии для всех гетеротрофных организмов.
В городах и промышленных центрах растения очищают воздух от газов, копоти и пыли, ограждают от шума. Растения широко используются
223
человеком. Они дают ему пищу, витамины, лекарства, техническое сырье и многое другое.
Такое широкое использование растений и природных сообществ обязывает человека проявлять повседневную заботу' о них, сохранять их естественное богатство. Растения и природные сообщества — главное достояние нашей планеты, которое человек обязан сохранить для будущих поколений и существования самой жизни на Земле.
Растения, как все организмы, являются частью природных сообществ. Живя совместно, они взаимодействуют с другими организмами и окружающей абиотической средой. Ведущую роль в жизни любого сообщества играют зеленые растения. Они составляют основу биологического круговорота веществ на нашей планете.
1.	Почему растения считаются основой круговорота веществ?
2.	Как в жизни растений проявляется взаимосвязь живой и неживой природы?
3.	В какие взаимосвязи с представителями разных царств живой природы вступают растения в природном сообществе?
Проверьте себя. Что вы узнали о природных сообществах?
Ответьте на вопросы.
1.	Что такое природное сообщество?
2.	В каких условиях протекает жизнь организмов в природе?
3.	Что такое биогеоценоз?
4.	Что такое экосистема?
5.	Что такое растительное сообщество?
6.	Какие особенности характерны для растений в первом ярусе леса?
7.	Какие особенности характерны для растений в нижнем ярусе?
8*. Что такое смена растительных сообществ?
9*. Какие причины вызывают смену биогеоценозов?
10. Каково строение природного сообщества?
11*. Какие сообщества называют временными, а какие — устойчивыми (коренными)?
12*. Какие сообщества называют естественными, а какие — искусственными?
224
13*. Что такое агроценоз?
14*. Какие сообщества устойчивы, а какие нет?
Подумайте!
1. Могут ли растительные сообщества существовать без животных?
2. Почем}' большое количество видов в природном сообществе обеспечивает его устойчивость?
Какие утверждения верны?
1.	Растительные сообщества — природная совокупность растений.
2.	Растительное сообщество — это часть биогеоценоза.
3.	Первый ярус в сообществе всюду представлен деревьями.
4.	Высота растений — важная характеристика каждого яруса.
5.	Растения разных ярусов живут в неодинаковых условиях.
6.	Многообразие природных сообществ образует растительный покров на Земле.
7.	Природное сообщество — живая система (биосистема).
8*. Смена растительного сообщества — это его зарастание.
9*. Городской парк носит название «агроценоз».
10. Экосистема — это биогеоценоз.
11*. Болота и луга — естественные растительные сообщества.
12*. Поле и сад — это агроценозы.
13*. Все природные сообщества устойчивы, поэтом)' они долго схществмот.
14*. Растительный покров состоит из растительных сообществ.
Дополните фразу, выбрав правильный ответ.
1 *. Совокупность разных видов растений в природных сообществах называют:
а)	агроценозом;	в) биогеоценозом;
б)	фитоценозом;	г) биосистемой.
2*. Природным сообществам дают названия:
а)	по самым крупным растениям в сообществе;
б)	самым редким видам в сообществе;
в)	самым многочисленным видам в сообществе;
г)	самым заметным видам в сообществе.
Природное сообщество (биогеоценоз), экосистема, био-система, биосфера, ярусное строение, растительное сообщество, круговорот веществ и поток энергии, ярусность, смена сообществ*, агроценоз*.
225
Задания на лето
Изучая ботанику, вы многое узнали о растениях, их многообразии, значении в природе и в жизни человека. Но все эти знания вы получали в основном на уроках, а также из книг, кинофильмов и телепередач. При этом непосредственных наблюдений в природе было мало. Летом вы можете компенсировать этот недостаток в изучении растений. Ведь на всей территории нашей страны лето — период активной жизнедеятельности ра.стений. Войдите в это удивительное царство растений! Наблюдайте его жизнь и многообразие форм, изучайте организмы в их естественном окружении. Но только обязательно помните: царство растений — это царство живых существ, а с ними надо обращаться бережно, заботиться о благополучии каждого растения и всей растительности и природы в целом.
Что следует изучать в природе?
Выберите любую интересную для вас тему.
1.	Многообразие растительного мира. Присмотритесь к растениям, которые вас окружают в городе. Какие это растения? Постарайтесь определить их систематическую принадлежность; принадлежность к жизненным формам: деревьям, кустарникам, травам. Посмотрите, в каком состоянии их стволы и кроны, какие виды цветут, какие у них цветки и плоды, кто опыляет их и кто затем питается их плодами.
2.	Разнообразие трав. Обратите внимание на травы. Те, что растут около вашего дома, — они однолетние или многолетние? Как они размножаются и что этому' способствует?
3.	Споровые растения. Будучи за городом, в лесу или в другом природном сообществе, отправляясь туда за ягодами, грибами или просто для отдыха, обратите внимание на споровые растения. Посмотрите, как разнообразны и красивы зеленые мхи. Выберите по одному-два побега каждого вида. Сделайте коллекцию мхов для себя или для школы.
4.	Годичные побеги. Рядом с вашим домом на примере одного-двух растений проведите исследование и определите: как идет нарастание годичных побегов, какова длина годичных приростов, как они располагаются в кроне, какие насекомые посещают их? Создайте свою систему записей в дневнике наблюдений, чтобы можно было сравнить состояние растения от начала лета до осени.
5.	Флористические миниатюры. Примите участие в изготовлении красивых флористических миниатюр-поделок. Соберите и засушите в расправленном виде красивые листья, побеги, цветки, соцветия, плоды
226
и шишки. Создайте композицию в виде картины, подарочной открытки или закладки для книги.
6.	Наглядные пособия. Изготовьте наглядные пособия, например, по таким темам: «Многообразие листьев», «Жилкование листьев», «Повреждения листьев», «Сорные растения огорода», «Лишайники соснового леса», «Шишки хвойных растений». На клейкую ленту соберите для школы коллекцию спор разных мхов, папоротников, шляпочных грибов, надпишите их.
7.	Исследование процесса цветения травянистых растений. Найдите цветки насекомоопыляемые и цветки ветроопыляемые. Сравните их между собой. Понаблюдайте, какие насекомые посещают эти цветки, чем растения их привлекают. Отметьте, как ведут себя цветущие растения в солнечную и пасмурную погоду, прохладным утром и в жаркий полдень. Сделайте записи об этом в дневнике наблюдений. Перечитывая потом свои записи, вы увидите, как много интересного в живой природе, в природе рядом с вами. Для этого совсем не надо ехать куда-то далеко.
Выдающийся российский ученый-эколог Карл Францевич Рулье в середине XIX в., давая напутствие молодым исследователям природы, сказал: «Приляг к лужице, изучи подробно существа — растения и животных, ее населяющих, в постепенном развитии и взаимно непрестанно перекрещивающихся отношениях организмов и образа жизни, и ты для науки сделаешь несравненно более, нежели многие путешественники».
227
Словарь терминов
Автотроф — (от греч. аутос — «сам» и трофе — «пища») — организм, способный самостоятельно превращать неорганические вещества в органические. Например, растения образуют углеводы из углекислого газа и воды с использованием энергии солнечного света.
Агроценоз — природное сообщество, созданное человеком: поле, огород, сад и плантация.
Багрянки красные водоросли.
Бактерии — царство живых организмов, представленных преимущественно одноклеточными организмами, имеющими достаточно простое строение клетки. У бактерий нет оформленного ядра, поэтому их относят к прокариотам. Очень древняя группа живых организмов.
Биогеоценоз (от греч. биос — «жизнь», ге — «земля» и койнос — «общий»), или природное сообщество. Это взаимодействующая совокупность разнообразных организмов и условий абиотической среды.
Биология — наука о живой природе.
Биосистема — взаимодействующий комплекс живых организмов, проявляющийся как целостность.
Ботаника — научная область биологии, изучающая строение и жизнедеятельность организмов царства растений.
Вакуоль - полость в цитоплазме, ограниченная мембраной и заполненная жидкостью — клеточным соком.
Вид — основная структурная единица в системе живых организмов. Название каждого вида состоит из двух слов: первое — показывает на принадлежность к роду; а второе — собственно видовое, указывающее на отличие даного вида от других видов того же рода.
Водоросли — большая сборная группа преимущественно водных одноклеточных и многоклеточных растений. Тело водорослей представлено слоевищем (талломом), на этом основании водоросли часто называют низшими растениями.
Воздушное (углеродное) питание — поглощение растением углекислого газа из воздуха в условиях света с помощью хлорофилла для фотосинтеза.
Восходящий ток — ток воды с растворенными минеральными веществами по древесине через все органы растения от корней к фотосинтезирующим и испаряющим органам, в основном к листьям.
228
Гамета (от греч. гаметес — «муж»; гамете — «жена») — половая клетка (яйцеклетка, спермий, сперматозоид), которая обеспечивает передачу наследственной информации от родителей к потомкам.
Гаметофит — растение, на котором образуются гаметы (половые клетки).
Гетеротроф (греч. гетерос — «другой» и трофе — «пища») — организм, питающийся готовыми органическими веществами. Гетеротрофами являются бактерии, грибы, животные и некоторые растения (паразитические, насекомоядные).
Гифы — микроскопические ветвящиеся нити, образующие вегетативное и плодовое тело грибов (грибницу, или мицелий).
Голосеменные — наиболее древний отдел семенных растений. Формирование яйцеклетки и ее оплодотворение происходит внутри семязачатка, который лежит открыто (незащищенно, т. е. «голо») на чешуях шишек. Семена, развивающиеся из семязачатков, служат размножению и расселению растений.
Грибница, или мицелий. — вегетативное тело гриба, образованное гифами.
Грибокорень, или микориза, — симбиоз гриба и корня высшего растения.
Грибы — царство живых организмов, представленное одноклеточными и многоклеточными организмами. В клетках грибов имеется оформленное ядро, поэтому они относятся к эукариотам.
Древесина — проводящая ткань у растений, по которой передвигается вода с растворенными в ней минеральными солями (восходящий ток). Характеризуется ежегодным приростом в длину' и ширину'.
Жизненная форма — внешний облик (габитус) растений и животных, отражающий приспособленность организмов к комплексу абиотических и биотических условий внешней среды. Различают жизненные формы: деревья, кустарники, кустарнички и травы.
Завязь — расширенная часть пестика цветка, которая содержит в себе семязачатки. В завязи может формироваться один или много семязачатков.
Зародыш — состояние растения в семени.
Зародышевый мешок — центральная часть семязачатка цветкового растения, в котором развивается яйцеклетка и происходит двойное оплодотворение.
Заросток — половое поколение (гаметофит) у высших споровых растений (плаунов, хвощей и папоротниковидных). Заросток развивается из споры и образует мужские и женские половые органы.
229
Зигота (от греч. зигота — «соединенная в пару») — оплодотворенная яйцеклетка. Это клетка, образующаяся при оплодотворении путем слияния мужской и женской гамет. Содержит наследственную информацию от обоих родителей.
Зооспора — подвижные споры многих водорослей и некоторых грибов, служащие для бесполого размножения и расселения.
Искусственный отбор — отбор, который производят люди. Искусственным отбором было положено начало созданию культурных растений и растениеводству.
Камбий — однорядный слой образовательной ткани, расположенный между древесиной и лубом. За счет деления клеток камбия осуществляется утолщение стеблей и корней голосеменных и двудольных цветковых растений.
Клубень — видоизмененный подземный побег, стебель которого разрастается и накапливает запасные питательные вещества.
Конус нарастания — верхушечная зона кончика побега, сложенная особыми клетками образовательной ткани.
Корень - один из основных вегетативных органов растений, служащий для прикрепления к субстрату и поглощения из него воды и минеральных питательных веществ.
Корень боковой — любой корень, отходящий от корня при его ветвлении.
Корень главный — корень, развивающийся из зародышевого корня при прорастании семени.
Корень придаточный — корень, развивающийся от разных вегетативных частей растения, но не от корня (от стебля, листьев, почек и др.).
Корзинка — простое соцветие с расширенной главной осью в форме конической или блюдцеобразной площадки, на которой плотно, рядом друт с другом, сидят цветки (подсолнечник, одуванчик, астра).
Корневая система — совокупность корней одного растения. Состоит из главного корня, боковых и придаточных корней. Различают мочковатую и стержневую корневые системы.
Корневая шишка — утолщенное видоизменение боковых или придаточных корней, служит для отложения запасных питательных веществ, вегетативного возобновления и размножения.
Корневище — подземный видоизмененный побег, служащий для отложения запасных питательных веществ в стебле, для вегетативного возобновления и размножения.
230
Корневое (минеральное) питание — совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения химических элементов, необходимых для жизни растения.
Корневой волосок — клетка поверхностного слоя корня в зоне поглощения. Имеет вытянутую форму, достигает в длину' 1-2 мм.
Корневой чехлик — защитное образование растущей части кончика корня. Состоит из нескольких слоев клеток и имеет форму конусовидного колпачка.
Корнеплод —утолщенное видоизменение главного корня, служащее для отложения запасных питательных веществ.
Коробочка мха — орган моховидного растения, развивающийся из зиготы. В коробочке формируются споры мха, поэтому ее называют спорофитом.
Лист — один из основных вегетативных органов высших растений, занимающий боковое положение на оси побега (на стебле) и выполняющий функции фотосинтеза, испарения и газообмена. Различают листья простые и сложные.
Листья зародышевые — листья зародышевого побега, находящегося в семени. У некоторых растений зародышевые листья наряду с маленькими могут быть утолщенными, в виде семядолей.
Листья зачаточные — листья, сформированные в верхушечной части побега и находящиеся в почке.
Лиана — видоизменение наземного листового побега, не способного сохранять вертикальное положение и поднимающегося вверх лишь по какой-то опоре. По способу прикрепления к опоре различают вьющиеся и лазающие (цепляющиеся) лианы.
Лишайник —организм, образованный симбиозом гриба и водоросли.
Луб — проводящая ткань у сосудистых растений, представляющая собой совокупность клеток, по которым перемещаются в растении органические вещества, образованные в процессе фотосинтеза (нисходящий ток). Вместе с древесиной образует проводящую систему, объединяющую все органы растения.
Луковица — видоизмененный побег с коротким уплощенным стеблем (его называют «донце») и мясистыми чешуевидными листьями, в которых запасаются питательные вещества. Служит для вегетативного возобновления и размножения.
Междоузлие — участок стебля между двумя смежными узлами побега.
Микориза (см. Грибокорень).
Мицелий (см. Грибница).
231
Моховидные — отдел высших споровых растений. Однодомные и двудомные многолетние низкорослые травы.
Нисходящий ток — поток растворенных органических веществ, образованных в процессе фотосинтеза, по проводящей ткани луба через все органы растения: от листьев ко всем другим частям растения (корням, почкам, цветкам и др.).
Обмен веществ — совокупность всех протекающих в организме превращений одних соединений в другие, их перемещение между' различными клетками, тканями и органами, а также между организмом и внешней средой. Обмен веществ связывает все органы организма в единое целое.
Околоплодник — наружная часть плода, образованная из стенок завязи. Выполняет различные функции защиты семян.
Околоцветник — совокупность покровных листочков цветка, окружающих и защищающих тычинки и пестик. Различают простой и сложный (двойной) околоцветник.
Оплодотворение — слияние ядер мужской половой клетки (сперматозоид, спермий) и женской (яйцеклетка), в результате чего образуется зигота, которая дает начало новому организму.
Опыление — доставка пылинок (пыльцевых зерен) на рыльце пестика (у цветковых) или на семязачаток (у голосеменных). Различают опыление перекрестное (биотическое и с помощью ветра) и самоопыление.
Орган — часть целого организма, выполняющая определенную функцию. Основные органы высших растений — это корень и побег.
Организм — живая целостная система (биосистема), состоящая из взаимосвязанных органов, взаимоотношения и особенности строения которых определены функционированием организма как целого.
Папоротниковидные — отдел высших споровых растений. В отличие от других высших споровых растений имеют проводящую систему стеблей в форме стелы.
Пестик — основная часть цветка, участвующая в образовании плода. Состоит из завязи, столбика и рыльца.
Плауновидные — отдел высших споровых растений. Вечнозеленые травы, реже полукустарники. Одна из наиболее древних групп высших растений.
Плод — орган размножения цветковых растений, развивающийся из цветка и заключающий в себе семена. Функция плода — формирование, защита и распространение семян.
232
Плодовое тело — вместилище спороносных органов грибов, образованное сплетением гиф. Обычно составляет видимую часть гриба (пенек и шляпка или шары и трубочки).
Побег — один из основных органов высших растений, состоящий из осевой части — стебля, отходящих от него боковых частей — листьев и пазушных частей — почек. Побеги бывают вегетативными и генеративными.
Покрытосеменные, или Цветковые, — отдел высших растений, имеющих цветок. Для них характерно двойное оплодотворение. Семена заключены в плод.
Почка — зачаточный побег высших растений. Почки бывают вегетативные и генеративные (цветочные), боковые и верхушечные.
Природное сообщество (см. Биогеоценоз).
Прокариоты — организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра. К прокариотам относятся все бактерии, архебактерии и цианобактерии (или синезеленые водоросли).
Пыльца — совокупность пыльцевых зерен (или пылинок), служащих для полового размножения семенных растений.
Пыльцевая трубка — трубчатый вырост пыльцевого зерна (пылинки), по котором)' спермин доставляются к яйцеклетке.
Развитие — качественное изменение в строении и жизнедеятельности живого организма и его частей.
Размножение — увеличение числа особей определенного вида. Необходимое свойство живых организмов, обеспечивающее продление существования вида. Различают два типа размножения — бесполое и половое.
Размножение бесполое — размножение, происходящее без участия половых клеток и оплодотворения. Различают вегетативное размножение, размножение спорами и деление клетки надвое.
Размножение вегетативное — размножение растения его вегетативными частями тела (корнем, побегом: стеблем, листьями, почками).
Размножение половое — размножение, при котором происходит слияние ядер женских и мужских половых клеток.
Ризоид — нитевидное корнеподобное образование у мхов, лишайников, некоторых водорослей и грибов, служащее для закрепления слоевища на субстрате и поглощения из него воды и питательных веществ.
Рост — увеличение массы и размеров организма и его отдельных органов. Рост клетки осуществляется путем ее растяжения. Рост многоклеточного организма происходит за счет увеличения числа и массы клеток.
233
Рыльце — верхняя часть пестика цветка, воспринимающая пыльцу при опылении.
Сапротроф (от греч. сапрос — «гнилой» и трофе — «пища») — организм, питающийся органическими веществами отмерших других организмов (гниющими остатками растений, грибов, падалью, пометом и др.).
Семядоля — первый лист (один, два или несколько) зародышевого побега, сформированного в семени растения. Имеет крупный утолщенный вид, содержит запасные питательные вещества, необходимые для прорастания семени.
Семязачаток — многоклеточное образование семенных растений, из которых развивается семя.
Симбиоз — различные формы совместного существования (сожительства) организмов разных видов, обычно приносящего обоюдную пользу симбионтам. Лишайник - симбиоз гриба и водоросли или цианобактерии, микориза — гриба и высшего растения.
Слоевище, или таллом, — вегетативное тело водорослей, лишайников и некоторых моховидных, не расчлененное на органы и не имеющее настоящих тканей.
Смена природного сообщества — замена одного природного сообщества качественно иным природным сообществом.
Соцветие — побег (или система побегов), несущий цветки. В зависимости от степени разветвленности побега различают простые и сложные соцветия.
Сперматозоид, или спермий, — мужская половая клетка (гамета); может быть неподвижным или подвижным (со жгутиками).
Спора — специализированная клетка растений и грибов, служащая для размножения и расселения.
Стебель — осевая часть побега растений, состоящая из узлов и междоузлий. Несет на себе листья, почки и органы спороношения (у споровых), а у покрытосеменных — цветки и плоды.
Таллом (см. Слоевище).
Тычинка — мужской половой орган цветка, состоит из тычиночной нити и пыльника.
Узел — часть оси побега растения, на которой образуются лист, пазушная почка, иногда придаточные корни.
Устьице — специализированное образование кожицы (эпидермиса) растений, состоящее из двух замыкающих клеток и устьичной щели между ними. Через щель осуществляется газообмен, необходимый для дыхания и фотосинтеза, а также испарение воды.
234
Фотосинтез — процесс образования клетками зеленых растений (и цианобактерий) органических веществ из неорганических при участии энергии света.
Хвощевидные — отдел высших споровых растений. Травы, имеющие членистую форму стеблей, в узлах — мутовки мелких листьев.
Хлоропласт — мембранное тельце зеленых клеток растений, в котором находится зеленый пигмент - хлорофилл.
Хлорофилл — зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез.
Хроматофор — особое тельце клетки водоросли, которое подобно хлоропласту' содержит пигмент, обеспечивающий фотосинтез.
Цветковые (см. Покрытосеменные).
Цветоложе — ось цветка, на которой располагаются чашелистики, лепестки, тычинки и пестик.
Цветоножка — участок побега между кроющим листом и цветком.
Цианобактерия — автотрофный (фототрофный) прокариотный организм, традиционно называемый синезеленой водорослью. Осуществляет фотосинтез с выделением кислорода. Входит в царство бактерий.
Цитоплазма — основная часть клетки, заключенная между' плазматической мембраной и ядром.
Чашечка — наружная часть двойного околоцветника, обычно зеленая, служит для защиты других частей цветка. Состоит из чашелистиков.
Эволюция (от лат. эволютпио — «развертывание», «развитие») — необратимое историческое развитие живой природы, постепенное изменение свойств организмов с течением времени. Приобретаемые в ходе эволюции признаки обеспечивают выживание организма в условиях окружающей их среды и передаются из поколения в поколение.
Эндосперм — питательная ткань, развивающаяся в семени растений. Поглощается растущим зародышем.
Эукариоты (от греч. эу — «хорошо», «полностью» и карион — «ядро») — одноклеточные и многоклеточные организмы, в клетках которых хорошо оформлено ядро (отделено ядерной оболочкой от цитоплазмы). Это растения, грибы и животные.
Эфемер — однолетнее травянистое растение, живущее недолго — от двух недель до шести месяцев. Обычно встречаются в короткий влажный весенний период в пустыне или полупустыне.
235
Эфемероид — многолетнее травянистое растение, цветущее рано весной. Летом надземные побеги отмирают, сохраняются лишь подземные запасающие органы с почками возобновления — луковицы, клубни, корневища.
Ядро — важнейшая часть эукариотической клетки, регулирующая всю активность клетки, несет в себе наследственную информацию в макромолекулах ДНК.
Яйцеклетка — женская половая клетка.
Ярусность — пространственно-структурное расчленение толщи биогеоценоза (экосистемы) на ярусы. Различают ярусы: в пространстве (надземные и подземные) и во времени (разновременное участие видов в жизнедеятельности сообщества).
236
Правильные ответы и утверждения
Глава 1
§ 5	(с. 22)
Утверждения: 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 15.
Ответы: 1 в, 26, Зв.
Глава 2
§ 9	{с. 34)
Утверждения: 1, 2, 3, 6, 8, 10, 13, 15, 18.
Ответы: 1 в, 26.
Глава 3
§ 12	(с. 47) Утверждения: 1, 4, 5, 6, 12, 13. Ответы: 1а, 2г.
§ 15	(с. 56) Утверждения: 1, 3, 6, 7, 8, 10, 13. Ответы: 1 в, 26, 36.
§ 17	(с. 62) Утверждения: 1, 4, 5, 6, 7, 8.
§ 19	(с. 69) Утверждения: 2, 4, 7, 8, 9.
§ 21	(с. 79) Утверждения: 2, 4, 5, 8, 10, 11.
Глава 4
§ 25	(с. 94) Утверждения: I, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 1 8, 20.
§ 30	(с. 110)
Утверждения: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10.
§33	(с. 121) Утверждения: 1, 3, 4, 5, 8, 10, 11, 13.
§35	(с. 128) Ответы: 1 в, 26.
Глава 5
§38	(с. 139) Утверждения: 1, 2, 4, 7, 8, 9, 12.
§40	(с. 147) Утверждения: 3, 4, 8, 9.
Глава 6
§ 44	(с. 167) Утверждения: 2, 6, 7, 9, 10. Ответы: 1 б, 26, 36, 4г.
§48	(с. 183) Утверждения: 1, 3, 5, 6, 9, 11.
Глава 7
§51	(с. 193) Утверждения: 1, 4, 5, 7, 9, 11. Ответы: 1 в, 2а, 36.
Глава 8
§ 54	(с. 204) Утверждения: 1, 4, 6, 8, 9, 10, 12. Ответы: 16, 26, 36.
Глава 9
§ 55	(с. 209) Утверждения: 1, 4, 6, 8, 9, 10, 12. Ответы: 1г, 26, 36.
§ 59	(с. 222) Утверждения: 1, 2, 5, 7, 10, 11, 12, 14. Ответы: 1 б, 2в.
237
Оглавление
Как работать с учебником	3
Введение. Наука о растениях — ботаника	4
Глава 1. Общее знакомство с растениями
§ 1. Мир pari < пий	8
§ 2. Разнообразие растений. Особенности внешнего строения растений	11
	 § 3. Растение — живой организм	16
	 § 4. Условия жизни растений	-	19
	В § 5. Четыре среды жизни на Земле	22
Глава 2. Клеточное строение растений
§ 6.	Микроскоп и лупа — приборы для изучения строения растений	27
§ 7.	Особенности растительной клетки	29
§ 8.	Жизнедеятельность клетки	32
 § 9. Ткани растений и их виды	34
Глава 3. Органы цветковых растений
§ 10.	Семя. Внешнее и внутреннее строение семени	38
^1 § 11. Условия прорастания семян	43
 § 12. Значение семян	47
§ 13.	Корень. Внешнее и внутреннее строение корня	50
 § 14. Рост корня	53
 § 15. Значение корней и их разнообразие	56
§ 16.	Побег. Строение и значение побега	60
 § 17. Развитие побегов из почек	62
§ 18.	Лист — часть побега. Внешнее и внутреннее строение листа	65
§ 19.	Значение листа в жизни растения	69
§ 20.	Стебель, его строение и значение	74
§ 21.	Видоизменения побегов	79
§ 22.	Цветок — генеративный орган, его строение и значение	83
 § 23. Цветение и опыление растений	88
§ 24. Плод. Разнообразие и значение плодов	91
 § 25. Растительный организм — живая система	94
238
Глава 4. Основные процессы жизнедеятельности растений
МНН § 26. Минеральное (почвенное) питание растений	97
§ 27. Воздушное питание растений — фотосинтез	100
 § 28. Космическая роль зеленых растений	103
§ 29. Дыхание и обмен веществ растений	106
МШ § 30. Значение воды в жизнедеятельности растений	НО
§31. Размножение и оплодотворение у растений	114
М § 32. Вегетативное размножение растений	118
§ 33.	Использование вегетативного размножения человеком 121
§ 34.	Рост и развитие растительного организма	126
с*'	§ 35. Зависимость роста и развития растений от условий
окружающей среды	128
Глава 5. Основные отделы царства растений
§ 36.	Понятие о систематике растений	132
I § 37.	Водоросли и их значение	135
 § 38.	Многообразие водорослей	139
§ 39.	Отдел Моховидные. Общая характеристика и значение 144
^^1 §40. Плауны. Хвощи. Папоротники	147
^1 § 41.	Отдел Голосеменные	152
§ 42.	Отдел Покрытосеменные	156
ИИИВ1 § 43.	Семейства класса Двудольные	161
 § 44.	Семейства класса Однодольные	167
Глава 6. Историческое развитие растительного мира на Земле
§ 45.	Понятие об эволюции растительного мира на Земле 173
ВВВ § 46. Эволюция высших растений	177
MBBBI § 47. Многообразие и происхождение культурных растений 180
ВВНВ § 48. Дары Старого и Нового Света	183
Глава 7. Царство Бактерии
§ 49.	Бактерии — живые организмы	188
Bi § 50. Многообразие бактерий	190
^IMI §51. Значение бактерий в природе и в жизни человека 193
Глава 8. Царство Грибы. Лишайники
§ 52.	Царство Грибы. Общая характеристика	197
§ 53.	Многообразие и значение грибов	202
М^В1 § 54. Лишайники. Общая характеристика и значение 204
239
Глава 9. Природные сообщества
§ 55.	Понятие о природном сообществе, биогеоценозе и экосистеме	209
§ 56.	Приспособленность растений к совместной жизни в природном сообществе	213
§ 57.	Смена природных сообществ	216
§ 58.	Многообразие природных сообществ	219
§ 59.	Жизнь организмов в природе	222
Задания на лето	226
Словарь терминов	'	228
Правильные ответы и утверждения	237