Юлия Килякова - Водные растения

• Название: Водные растения
• Автор: Юлия Килякова
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2013

В практикуме изложены лабораторные работы по цитологии, гистологии, органографии и систематике водных растений. Каждая работа содержит краткий справочный материал, описание хода работы, контрольные вопросы.

---

Корневища некоторых растений съедобны (лотос, рогоз, тростник), некоторых – ядовиты (ирис разноцветный), у ряда видов являются лекарственным сырьем (родиола розовая).

Среди высших водных растений очень часто встречаются метаморфозы корней в виде корневища (водокрас, лотос, аир болотный, кувшинка белая, тростник обыкновенный и др.).

Видоизмененным подземным побегом является каудекс (лат. сaudex – ствол, пень). Каудекс или стеблекорень как и корневище, служит местом для запасания питательных веществ, но, в отличие от корневища, каудекс не отмирает с нижнего конца, а постепенно переходит в главный корень. Образует большое количество почек возобновления. Такие подземные образования можно обнаружить, к примеру, у василька, одуванчика, люцерны и др. (рисунок 24).

Рисунок 24 – Каудекс одуванчика лекарственного

Клубень – укороченный, овальной или округлой формы побег со спиральным листорасположением. Выполняет запасающую функцию, сохранения почек и вегетативного размножения. Клубни побегового происхождения обычно представлены метаморфизированной частью побега, реже целым побегом. Клубни могут быть надземными (капуста кольраби) и подземными (картофель) (рисунок 25).

Рисунок 25 – Клубень картофеля

Луковица – подземный (реже надземный) побег, у которого уплощенный стебель (донце) с сильно укороченными междоузлиями несет мясистые, сочные чешуи (рисунок 26, 27). У многих луковичных растений в начале весны бурно развиваются зеленые надземные побеги. Они быстро отцветают и формируют под землей луковицу. В ее сочных листьях в растворенном виде запасаются необходимые вещества, особенно вода, с помощью которой луковичные растения так легко переносят сильнейшие и длительные засухи. Наружные чешуи луковицы истощаются, подсыхают и играют защитную роль.

Рисунок 26 – Строение луковицы

Луковичные широко распространены в степях, полупустынях и пустынях (например, тюльпаны). Однако их немало и в лесах (подснежники, пролески и др.).

А – простые луковицы: а – пленчатая луковица лука репчатого; б – черепитчатая луковица лилии; Б – сложная луковица чеснока.

Рисунок 27 – Метаморфозы побега. Луковица

Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем, которое служит органом накопления запасных питательных веществ (рисунок 28).

а – клубнелуковица крокуса общий вид; б – продольный разрез.

Рисунок 28 – Метаморфозы побега. Клубнелуковица

Снаружи она покрыта сухими пленчатыми листьями. В клубнелуковице хорошо развиты верхушечные и пазушные почки, дающие начало цветоносному побегу и клубнелуковицам-деткам. Клубнелуковицы образуются у безвременника, гладиолуса, шафрана.

Кочан – метаморфоз почки (рисунок 29). Он образуется у кочанной капусты, двулетнего растения. У сеянца на начальных этапах формируется розетка. Затем рост розетки прекращается и почка, не раскрываясь, увеличивается в размерах и превращается в кочан. Листья кочана содержат мало хлоропластов, поэтому почти бесцветны, мясисты, накапливают много воды, сахаров.

1 – верхушечная почка; 2 – листья; 3 – стебель.

Рисунок 29 – Метаморфозы побега. Кочан капусты

Столоны (лат. stolo – корневой побег) – видоизмененные побеги (рисунок 30). Они бывают надземными и подземными. Подземные столоны – ломкие, хрупкие и бесцветные, в них отсутствуют хлоропласты. Подземные столоны имеет картофель, у которого в течение вегетационного периода формируются как надземные, так и подземные побеги. Подземные столоны – боковые пазушные побеги с длинными тонкими междоузлиями. Образовавшиеся побеги растут апикально в горизонтальном направлении. Затем на верхушке побега интенсивно развиваются паренхиматозные ткани, апикальный рост при этом прекращается и формируется клубень. Недоразвитые листья-чешуи столона становятся бровками, а в их пазухах находятся почки. После этого сами столоны разрушаются, а молодые клубни обособляются от материнского растения. Столон не несет функции запасания, продолжительность его жизни ограничивается одним периодом вегетации. По прошествии некоторого периода покоя расположенные на клубне почки развиваются в новые побеги.

Рисунок 30 – Метаморфозы побега. Столоны лилейника рыжего

Хорошо развитые надземные столоны имеются у земляники и называются усами (другое их название – плети). Надземные столоны прочные и содержат хлоропласты, что позволяет им активно участвовать в процессе фотосинтеза. Усы необходимы для вегетативного размножения. Из верхушечной почки развивается молодое дочернее растение, которое затем укореняется и теряет связь с материнским растением.

Вопросы для самопроверки:

1. Назовите основные вегетативные органы растений.

2. Назовите известные Вам метаморфозы корней.

3. Что включает в себя побег?

4. Какие метаморфозы листьев Вы знаете?

5. Перечислите и охарактеризуйте основные метаморфозы побегов.

Таблица 1 – Сравнительная характеристика различных метаморфозов корней

Таблица 2 – Сравнительная характеристика различных метаморфозов побегов

4 Лабораторная работа № 4 Генеративные органы растений: цветок, семя и плод

Цель: изучить особенности строения разных типов цветков, соцветий, семян, проростков и плодов покрытосеменных растений, научиться определять тип плодов.

Оборудование и материалы: живые и фиксированные цветы покрытосеменных растений, образцы соцветий разных типов, набухшие и пророщенные семена пшеницы, фасоли, подсолнечника, свежие, фиксированные и сухие плоды разного типа, лупы, предметные стекла, препаровальные иглы, пинцеты.

Задание:

1. Изучить строение цветка, его репродуктивной и стерильной частей. Зарисовать цветок в разрезе, подписать названия его частей. Рассмотреть строение цветков представленных гербарных водных растений.

2. Изучить строение соцветий, описать и зарисовать основные типы соцветий. Рассмотреть и определить типы соцветий гербарных образцов водных растений.

3. Изучить особенности строения семян различных видов двудольных растений. Зарисовать схему строения семени.

4. Изучить строение плода на примере сочного плода сливы, вишни. Используя определительный алгоритм и рисунки, определить типы представленных плодов. Рассмотреть и определить тип представленных плодов водных растений. Зарисовать внешний вид плода и плод в разрезе.

Теоретический материал. Строение цветка

Генеративные, или репродуктивные, органы растений обеспечивают как половое, так и бесполое размножение растений. Цветок – это видоизменённый, укороченный, неразветвленный спороносный побег, предназначенный для образования спор, гамет и полового процесса, в результате которого образуются семена и плоды (рисунок 31, 32).

Стеблевая часть цветка представлена цветоложем и цветоножкой. Относительно удлиненное междоузлие – цветоножка – связывает цветок с остальным растением. У многих видов она отсутствует или сильно укорочена. Такие цветки называются сидячими. Расширенная часть цветоножки называется цветоложем. Цветоложе может иметь разнообразную форму – от конической до плоской. Цветоложе является сильно укороченной осью цветка, к которой прикрепляются все органы цветка.

Части цветка делятся на репродуктивные (тычинки, пестик или пестики), и стерильные (околоцветник). В зависимости от наличия репродуктивных органов цветки подразделяются на обоеполые и однополые. Обоеполый цветок содержит и тычинки, и пестик (лотос, кувшинка). Однополые цветки – это цветки, содержащие или только тычинки, или только пестики (пестик) (водокрас, валлиснерия, рогоз).

В зависимости от симметрии выделяют следующие типы цветков: актиноморфный (правильный) цветок может быть разделен вертикальной плоскостью на две равные половинки не менее чем в двух направлениях (кувшинка); зигоморфный (неправильный), через цветок можно провести только одну плоскость симметрии (бобовые); ассиметричный (несимметричный), через цветок нельзя провести ни одной плоскости симметрии (валериана лекарственная).

Чашечка и венчик составляют околоцветник. Это своеобразный покров, защищающий более нежные тычинки и пестики. Выделяют двойной и простой околоцветник. Двойной – дифференцирован на чашечку и венчик разных размеров и окраски. Если имеется только венчик – околоцветник является простым. Иногда цветок вообще лишен околоцветника. Цветки без околоцветника называются голые или беспокровные.