Морфологическое описание растения 1 страница
1. Растение.
1.1. Древесное: деревья – имеют многолетний одревесневший побег – ствол;
кустарники – растения с несколькими одревесневшими стволами, называемыми стволиками; кустарнички – низкорослые кустарники высотой от 5 до 60 см с продолжительностью жизни побегов-стволиков 5-10 лет.
1.2. Полудревесное растение: полукустарники – растения, у которых побеги высотой до 80 см, верхняя часть их ежегодно отмирает, нижняя часть побегов до 20 см от поверхности почвы – многолетняя; полукустарнички - растения, у которых побеги высотой до 15-20 см, верхняя часть их ежегодно отмирает, нижняя часть побегов до 5 см от поверхности почвы – многолетняя;
1.3. Травянистое – травы – многолетних надземных побегов не имеют: многолетние травы – многолетними являются подземные или наземные, скрытые в подстилке или плотно прижатые к земле, части побегов с почками возобновления; двулетние травы – проходят жизненный цикл за два года и полностью отмирают; однолетние травы – не имеют многолетних органов, после плодоношения полностью отмирают.
2. Корень. Совокупность всех корней одного растения называется корневой системой.
2.1. Системы корней по происхождению: система главного корня - развивается из зародышевого корешка и представлена главным корнем (первого порядка) с боковыми корнями второго и последующих порядков; система придаточных корней – развивается на стеблях, листьях; смешанная корневая система – у растения, выросшего из семени, сначала развивается система главного корня, рост ее продолжается недолго, к осени первого года вегетации развивается система придаточных корней на гипокотиле, эпикотиле и других частях побега (рис. 9).
Рисунок 9. Корневые системы по происхождению: а – система главного корня, б – система придаточных корней, в – смешанная корневая система.
2.2. Основные формы корневых систем: стержневая – главный корень заметно превышает по длине и толщине боковые, мочковатая – главный корень не выражен (рис. 10).
Рисунок 10. Формы корневых систем: стержневая (1-4), мочковатая (5).
2.3. Видоизменения корней.
Запасающие корни: корнеплод (а, б, в) – осевой ортотропный орган, образованный базальной частью главного корня (собственно корень), утолщенным гипокотилем (шейка) и эпикотилем (головка), представленным прикорневой розеткой; корневые клубни (г) – метаморфизированные боковые или придаточные корни (рис. 11).
Рисунок 11. Видоизменения корней и их строение: 1 – строение проростка (Э – эпикотиль, ГП – гипокотиль, ГК – главный корень); 2 – строение корнеплода (Г – головка, Ш – шейка, СК – собственно корень), видоизменения корней: корнеплоды (2,3,4,5), корневые клубни (6).
Контрактильные или втягивающие корни – втягивают органы возобновления растения в почву на определенную глубину за счет закрепления верхушки корня в почве и сокращения его базальной части, что внешне выражается в появлении на ней поперечной морщинистости и складок (рис. 12).
Рисунок 12. Контрактильные корни.
Микориза (грибокорень) – корневые окончания растений оплетаются гифами грибов (рис. 13).
Рисунок 13. Микориза: 1 – экто-эндотрофная, 2 – эндотрофная, гифы гриба заполняют всю клетку, 3 – переваривание гиф клеткой.
Клубеньки – выросты на корнях (а), где живут азотфиксирующие бактерии из рода Rhizobium (б) (рис. 14).
а б
Рисунок 14. Клубеньки на корнях люпина: а – общий вид корневой системы, б – поперечный разрез корня с клубеньком.
3. Побег. Это неразветвленный стебель с листьями и почками. Стебель – осевой орган, соединяющий надземные зеленые ассимилирующие органы (воздушное питание) и подземные органы (почвенное питание).
3.1. По отношению к субстрату: надземные – находятся в воздушной или водной среде, подземные – находятся в почве.
Рисунок 15. Способ нарастания побегов: 1 – верхушечный, 2 – интеркалярный.
3.2. Способ нарастания: верхушечный – нарастает за счет верхушечной почки, вставочный или интеркалярный – нарастание осуществляется за счет меристемы, расположенной в основании узла (рис. 15).
3.3. Форма на поперечном срезе: округлая (а), трехгранная (б), четырехгранная (в), многогранная (г), ребристая (д), бороздчатая (е), сплюснутая (ж), крылатая (з) (рис. 16).
Рисунок 16. Формы поперечного сечения стебля.
3.4. По направлению роста или расположению побега относительно поверхности почвы: ортотропные – прямостоячие побеги, плагиотропные – растут параллельно или наклонно.
3.5. Положение в пространстве: а) прямостоячие – стебель стоит прямо (а); цепляющиеся – цепляются за опору при помощи усиков, шипов, корней-прицепок (б); вьющиеся – обвивающиеся вокруг опоры (в); стелющиеся – растущие по поверхности почвы, но не укореняющиеся в узлах (г); ползучие – представлены плетями, укореняющимися в узлах (д); восходящие или приподнимающиеся – в молодом возрасте прямостоячие, затем под тяжестью стебля прогибаются и прижимаются к земле, а верхушка приподнимается, восходит (е); усы-столоны – заканчиваются прикорневой розеткой, на стебле которой развиваются придаточные корни (ж) (рис. 17).
Рисунок 17. Положение стеблей в пространстве.
3.6. Тип ветвления: моноподиальное – главный стебель, образующийся из почечки зародыша, сохраняет конус нарастания всю жизнь, работает одна почка; симподиальное – конус нарастания оси первого порядка рано прекращает рост, нарастание идет за счет работы боковой почки; дихотомическое (вильчатое) – раздваивается конус нарастания; ложнодихотомическое – разновидность симподиального, конус нарастания оси первого порядка рано прекращает рост, нарастание идет за счет работы супротивно расположенных боковых почек (рис. 18).
Рисунок 18. Типы ветвления стебля: 1 – моноподиальное, 2 – симподиальное, 3 – дихотомическое, 4 – ложнодихотомическое.
Ветвление стеблей злаковых растений происходит только у поверхности почвы в зоне кущения. В зависимости от формы узла кущения и длины горизонтально расположенной части побега различают: плотнокустовой характер побегообразования – боковые побеги растут параллельно друг другу, образуя плотный куст; рыхлокустовой характер побегообразования – боковые побеги отходят
под острым углом по отношению к центральному и друг другу, образуя рыхлый куст; корневищный характер побегообразования – от узла кущения отходят надземные или подземные горизонтальные побеги (рис. 19).
Рисунок 19. Характер побегообразования злаков: а – корневищный, б – рыхлокустовой,
в – плотнокустовой.
Рисунок 20. Длина междоузлий побега: 1 – укороченный, 2 – удлиненный.
3.7. Длина междоузлий: удлиненные – ауксибласт (усы, плети, столоны, корневища), укороченные – брахибласт (колючки, кладодии, "плодушки", розетки, клубни, луковицы, клубнелуковицы) (рис. 20).
3.8. Опушенность: опушенный – стебель покрыт выростами - волосками, голый – стебель гладкий без выростов (рис. 21).
Рисунок 21. Опушенность стебля: 1 – голый, 2 – опушенный.
3.9. Олиственность: олиственный – стебель несущий листья, безлистный – стебель не несет листьев – стрелка (рис. 22).
Рисунок 22. Олиственность стебля: 1 – стрелка, 2 – олиственный стебель.
4. Листья.
4.1. Листорасположение: очередное – листья расположены по одному в узле, супротивное – листья располагаются по двое в узле напротив друг друга; мутовчатое – из узла отходит три и более листьев (рис. 23).
Рисунок 23. Листорасположение: спиральное или очередное (а), супротивное (б),
мутовчатое (в).
4.2. Классификация листьев: простые – имеют одну листовую пластинку, они или не опадают, или имеют при опадении одно сочленение между черешком и стеблем; сложные – имеется несколько листовых пластинок, каждая из которых имеет свой черешочек, сидящей на общей оси – рахисе (рис. 24).
Рисунок 24. Классификация листьев и их строение: А – простой, Б – сложный.
1 – основание листа, 2 – черешок, 3 – листовая пластинка, 4 – прилистники,
5 – рахис, 6 – простые листочки
4.3. Типы листьев: черешковые – состоят из основания, черешка и листовой пластинки; сидячие – черешок отсутствует; нисбегающие – листовая пластинка сидячего листа прирастает к стеблю на некотором протяжении; влагалищные – основание черешка расширяется во влагалище, охватывающее стебель (рис. 25).
Рисунок 25. Типы листьев и их строение: А – черешковый, Б – сидячий, В – влагалищный,
Г – нисбегающий; 1 – листовая пластинка, 2 – черешок, 3 – основание листа,
4 – прилистники, 5 – влагалище
Влагалище может быть открытое, замкнутое. У влагалищных листьев в месте соединения листовой пластинки и влагалища могут быть выросты – ушки, язычки. Листья могут быть с прилистниками – парные боковые выросты основания листа, без прилистников, с раструбом – сросшиеся прилистники (рис. 26).
Рисунок 26. Части листа: 1 – открытое влагалище у сем. Сельдерейные, 2 – закрытое влагалище и 3 – открытое влагалище у сем. Мятликовые, 4 – ушки, 5 – язычок, 6 – раструб.
4.4. Форма листовой пластинки простого цельного листа: игольчатая (1), линейная (2), продолговатая (3), ланцетная (4), овальная (5), округлая (6), яйцевидная (7), обратнояйцевидная (8), ромбическая (9), лопаточная (10), сердцевидно-яйцевидная (11), почковидная (12), стреловидная (13), копьевидная (14), щитовидная (15) (рис. 27).
-
Рисунок 27. Простые листья с цельной пластинкой.
4.5. Простые листья с расчлененной пластинкой (рис. 28):
1 – тройчатолопастной, 2 – тройчатораздельный , 3 – тройчаторассеченный, 4 – пальчатолопастной , 5 – пальчатораздельный , 6 – пальчаторассеченный, 7 – перистолопастной , 8 – перистораздельный , 9 – перисторассеченный, 10 – многократно перисто рассеченный. |
Рисунок 28. Простые листья с расчлененной пластинкой.
4.6. Сложные листья классифицируют по форме – тройчатосложный (а), пальчатосложный (б), парноперистосложный (в), непарноперистосложный (г), дваждыпарноперистосложный (д) (рис. 29);
Рисунок 29. Типы сложных листьев.
У сложных листьев отмечают форму листочков сложного листа (см. форму простых листьев); число листочков.
4.7. Форма края листовой пластинки (листочков): цельнокрайняя, пильчатая, двоякопильчатая, зубчатая, городчатая, выемчатая (рис. 30).
Рисунок 30. Форма края листовой пластинки (листочков): 1 – пильчатая, 2 – зубчатая, 3 – выемчатая, 4 – двоякопильчатая, 5 – городчатая, 6 – цельнокрайняя.
4.8. Форма верхушки листовой пластинки: острая (1), оттянутая (2), туповатая (3), округлая (4), усеченная (5), выемчатая (6), с остроконечием (7) (рис. 31).
Рисунок 31. Форма верхушки листовой пластинки.
4.9. Форма основания листовой пластинки: узкоклиновидное (1), клиновидное (2), ширококлиновидное (3), нисбегающее (4), усеченное (5), округлое (6), выемчатое (7), сердцевидное (8) (рис. 32).
Рисунок 32. Форма основания листовой пластинки.
4.10. Жилкование листьев. Термин «жилка» применяют к проводящему пучку или группе тесно сближенных пучков. Простое жилкование – через листовую пластинку проходит одна неветвящаяся жилка; дихотомическое жилкование – главная жилка ветвится вильчато, анастомозы отсутствуют; параллельное жилкование – от основания листа в пластинку входит ряд жилок сравнительно одинакового размера, которые пронизывают пластинку параллельно друг другу, соединяются анастомозами; дуговидное жилкование - от основания листа в пластинку входит ряд жилок сравнительно одинакового размера, которые пронизывают пластинку дугообразно, соединяются анастомозами; перистое жилкование – из стебля в лист идет только одна жилка, сильно разветвляющиеся в пластинке; пальчатое жилкование – из черешка выходит несколько равных жилок и каждая из них разветвляется (рис. 33).
Рисунок 33. Жилкование листьев: А – простое, Б – дихотомическое, В – параллельное,
Г – дуговое, Д – пальчатое, Е – перистое.
4.11. Видоизменения листьев: колючки – острые иглы, служащие для защиты
Рисунок 34. Видоизменения листьев: колючки (1), усики (2,3), филлодии (4).
(барбарис, чертополох), усики – метаморфоз верхней части листа (горох, вика) или всего листа (чина, усатый горох); филлодии – листовидно расширенный черешок (некоторые виды акаций) (рис. 34).
5. Цветки.
Цветки одиночные или в соцветиях.
5.1. Цветки одиночные. Типичный цветок покрытосеменных растений заканчивает собой главный или боковой побеги. Встречаются и пазушные одиночные цветки. Он является сложным репродуктивным органом покрытосеменных растений. Цветок – это видоизменённый, укороченный, ограниченный в росте, неразветвлённый спороносный побег, предназначенный для образования спор, гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода. Цветок состоит из стерильной (бесполой) и фертильной (плодущей) частей. Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой и цветоложем. Ось цветка называется цветоложем, оно является укороченной частью цветка (рис. 35, 36).
Рисунок 35. Строение цветка двудольных растений: 1 – цветоножка, 2 – цветоложе, 3 – чашечка, 4 – венчик, 5 – пестик, 6 – тычинка | Рисунок 36. Строение цветка однодольных растений: 1 – верхняя цветковая чешуя, 2 – нижняя цветковая чешуя, 3 – завязь пестика, 4 – рыльце пестика, 5 – тычиночная нить, 6 – пыльник, 7 – лодикулы. |
Цветоложе имеет разнообразную форму: вогнутую, плоскую, выпуклую (рис. 37).
Рисунок 37. Формы цветоложа: А – вогнутое, Б – плоское, В – выпуклое.
Части цветка делятся на репродуктивные (тычинки, пестик или пестики), и стерильные (чашечка, венчик, околоцветник).
В зависимости от наличия репродуктивных органов цветка они подразделяются на: обоеполые – цветок содержит тычинки и пестик; однополые – цветки, содержащие или только тычинки, или только пестики (пестик) (рис. 38).
Рисунок 38. Классификация цветков по репродуктивным частям: 1 – обоеполый, 2 – тычиночный, 3 – пестичный, (а – тычинка, б – пестик).
5.1.1. Типы цветков в зависимости от их симметрии (рис. 39):
1. Правильный или актиноморфный цветок может быть разделён вертикальной плоскостью, проходящей через ось симметрии, на две равные половинки не менее чем в двух направлениях.
2. Неправильный или зигоморфный, если через цветок можно провести одну плоскость симметрии (бобовые).
3. Несимметричный или асимметричный, если через цветок нельзя провести ни одной плоскости симметрии (валериана лекарственная).
Рисунок 39. Классификация венчиков по симметрии: зигоморфный (1), актиноморфный (2),
ассиметричный (3).
Околоцветник - это стерильная часть цветка, которая является его покровом, защищающим более нежные тычинки и пестики и состоит из чашечки и венчика. Выделяют двойной и простой околоцветник. Двойной - дифференцирован на чашечку и венчик разных размеров и окраски. Чашечка состоит из совокупности чашелистиков, образует наружный круг околоцветника. Обычно чашелистики имеют небольшие размеры и зелёную окраску. Они защищают внутренние части
Рисунок 40. Чашечка с подчашием (1). | цветка до раскрытия бутонов. Чашечка называется двугубой, если она расчленена на две неравные части, каждая из которых именуется губой (бобовник, шлемник). Иногда чашечка имеет два круга чашелистиков (мальва, малина, земляника). В этом случае наружный слой называется подчашием (рис. 40). |
Чашелистики бывают свободными (чашечка свободнолистная, или раздельнолистная) или более или менее сросшимися (чашечка сростнолистная, или спайнолистная). В зависимости от степени срастания чашелистиков разли-
Рисунок 41. Формы чашечки: свободнолистная (1), спайнолистная (2), а – венчик, б – чашечка. | чают: рассеченные чашечки – чашелистики срастаются лишь основаниями; раздельные – чашелистики срастаются примерно до половины или немного меньше; лопастные – срастание достигает примерно 2/3 длины чашелистиков; зубчатые – остаются свободными только верхушки чашелистиков (рис. 41). |
Венчик (corolla), состоящий из совокупности окрашенных (иногда зеленых) лепестков (petalа), образует внутренний круг двойного околоцветника. Лепестки образуют чаще всего второй (иногда и третий) круг цветка.. Венчик отличается более крупными размерами, разнообразием окраски и формы.
Разнообразие венчиков очень велико. Их отличают как по цвету и интенсивности окраски, так и по числу лепестков, их форме величине, взаиморасположению и т. д. Важно также установить, срастаются ли они между собой, хотя бы частично, или остаются свободными.
Типы венчиков:
1. Раздельнолепестный - состоит из свободных несросшихся лепестков.
В связи с этим различают два типа венчиков: свободнолепестные (раздельнолепестные) и сростнолепестные (спайнолепестные).
При исследовании свободнолепестного венчика нужно внимательно рассмотреть строение отдельных лепестков. Следует определить, есть ли ноготок и
Рисунок 42. Формы лепестков. А – сидячий, Б – ноготковый 1 – ноготок, 2 – отгиб, 3 – чешуйка, прикрывающая нектарную ямку. | цельный или разветвленный лепесток. Если лепесток к основанию ясно сужен, как лист в черешок, то лепесток – ноготковый (гвоздичные, капустные и др.). Если основание широкое, округлое, лепесток называют сидячим (лютиковые, розанные и др.) (рис. 42). Нередко встречают и промежуточные формы лепестков. Разветвление лепестков бывает двух типов: в направлении продольной оси – тогда говорят о форме зубчатости, или надрезанности, лепестков (двунадрезанные, многораздельные); в направлении, перпендикулярном поверхности лепестка – такое разветвле- |
ние нередко приводит к образованию на границе ноготка и пластинки лепестка разнообразных выростов, которые в совокупности даютособое образование, называемое придаточным венчиком или привен-чиком. У одних растений (нарцисс, пассифлора) придаточный венчик выражен хорошо, у других же (яснотка пурпуровая) он состоит из кольца волосков, погруженных в трубку венчика, и внешне незаметен (рис. 43).
Рисунок 43. Цветки с привенчиком.
1 – привенчик
2. Спайнолепестный - сросшийся (воронковидный, трубчатый, язычковый, двугубый, колесовидный, колокольчатый).
Рисунок 44. Спайнолепестный венчик: 1 – трубка, 2 – отгиб, 3 – зев. | У спайнолепестного венчика различают такие части: трубка – трубковидно сросшаяся нижняя, а иногда и средняя часть венчика; отгиб – верхняя часть венчика, обычно сильно расширенная и отогнутая, расположенная перпендикулярно трубке; зев – часть венчика, которая лежит на границе отгиба и трубки (рис. 44). Венчики, как и чашечки, можно подразделить на две основные морфологические группы: актино- |
морфные и зигоморфные. Актиноморфные свободнолепестные венчики классифицируют по числу лепестков, их взаимному расположению, а также наличию или отсутствию ноготка.
Различают несколько форм спайнолепестных актиноморфных венчиков, которые устанавливают в зависимости от соотношения длины трубки, формы и величины отгиба (рис. 45):
колесовидный – когда трубка мала или почти совершенно отсутствует, а отгиб развернут почти в одну плоскость (незабудка, вербейник);
воронковидный – трубка крупная воронковидная, отгиб сравнительно небольшой (табак, дурман);
колокольчатый – трубка сферическая, чашеобразная, постепенно переходящая в малозаметный отгиб (ландыш, колокольчик);
трубковидный – трубка цилиндрическая с прямостоячим, более или менее коротким отгибом (подсолнечник и другие астровые);
колпачковый – лепестки срастаются верхушками (виноград).
Рисунок 45. Формы сростнолепестных актиноморфных венчиков: А – колесовидный,
Б – воронковидный, В – колокольчатый, Г – трубковидный, Д – колпачковый.
Зигоморфные венчики нередко принимают особую форму, что является хорошим морфологическим признаком той или иной группы растений (вида,
Рисунок 46. Формы сростнолепестных зигоморфных венчиков: А – двугубый, Б – язычковый, В – шпористый. | рода и даже семейства), например мотыльковый венчик у бобовых. Среди зигоморфных спайнолепестных венчиков наиболее часто встречают (рис. 46): двугубый – отгиб состоит из двух неравноценных частей: верхней губы и нижней (яснотковые, а также многие норичниковые); язычковый – от трубки отходят сросшиеся лепестки, имеющие вид язычка (астровые); шпористый – лепестки образуют полый вырост, именуемый шпорцем (льнянка, сокирки). |
2. Простой околоцветник не дифференцирован на чашечку и венчик, состоит из совокупности однородных листков околоцветника (рис. 47).
Типы простых околоцветников:
1.Чашечковидный околоцветник состоит из зелёных листков.
2.Венчиковидный околоцветник состоит из иначе окрашенных листков.
Рисунок 47. Простые околоцветники. А – венчиковидный, Б – чашечковидный.
В зависимости от формы простой околоцветник может быть: раздельнолистный – все лепестки свободные (гусиный лук), спайнолистный – лепестки срослись (ландыш).
3.Околоцветник может быть редуцированным. Цветки, не имеющие околоцветника, называются голыми (рис. 48).
Рисунок 48. Цветки без околоцветника (голые).
1 – белокрыльник, 2 – ясень.
Андроцей(androeceum) - это совокупность тычинок (микроспорофиллов) одного цветка. Они располагаются по спирали или в 1-2 круга. Число тычинок постоянно для вида. Тычинка состоит из тычиночной нити, пыльника и связника (рис. 49).
Рисунок 49. Строение тычинки: тычиночная нить (1), пыльники (2), связник (3). | Тычиночная нить по строению может быть цилиндрической (шиповник), узкоовальной (лук); по длине: тонкой длинной, толстой короткой, сидячей (фиалка) – тычиночная нить почти отсутствует. Тычиночные нити могут быть: простые (не ветвящиеся), иметь придатки - боковые выросты; сложные – ветвящиеся, каждая из ветвей увенчана пыльником. Они могут быть голыми или в разной степени опушенными (коровяк, многие гвоздичные). Связником, или спайником, называют часть тычиночной нити между обеими половинками пыльника. Он может быть уплощенный, утолщенный, короткий (у злаков), длинный (фиалка, вороний глаз). Пыльник имеет две половинки (теки), соединенный |
связником. По способу прикрепления пыльника к тычиночной нити подразделяются на: неподвижные, прикрепляются к нити основанием; качающиеся, прикрепляются к нити в средней части (злаки). Стерильные тычинки, то есть не несущие пыльника, называются стаминодиями (лен). Число тычинок в цветке различно: одна (канновые, орхидные), две (душистый колосок), три (злаковые, ирисовые), пять (пасленовые, астровые), шесть (лилейные), десять (бобовые), много (лютиковые).
Тычинки могут быть свободными и сросшимися. По числу групп сросшихся тычинок различают разные типы андроцея (рис. 50):
1. Братственный, когда тычинки остаются несросшимися.
2. Однобратственный, когда все тычинки в цветке срастаются в одну группу (люпин, камелия).
3. Двубратственный, когда тычинки срастаются в две группы (у многих бобовых девять тычинок срастаются, а одна остается свободной).
4.Многобратственный, когда многочисленные тычинки срастаются в несколько групп (зверобой, магнолия).
Рисунок 50. Типы андроцея. А – свободный: 1 – тюльпана, 2 – двусильный яснотковых, 3 – четырехсильный капустных; Б – сросшийся: 4 – однобратственный вербейника, 5 – однобратственный астровых, 6 – двубратственный бобовых, 7 – многобратственный зверобоя.
По длине тычинок относительно друг друга различают:
1. Равные (тюльпан), если все они по длине равны;
2. Неравные (водосбор олимпийский), если тычинки разной длины;
3. Двусильные, если из четырёх тычинок две длинные, а две короткие (яснотковые).
4. Трехсильные, если из шести тычинок три более длинные (нарцисс гибридный).
5. Четырёхсильные, если из шести тычинок четыре более длинные (капустные).
Гинецей - это совокупность плодолистиков в цветке, образующих один или несколько пестиков.
Пестик - основная часть цветка, которая обязательно участвует в образовании плода. Он возникает из плодолистика или плодолистиков вследствие смыкания и срастания их краёв.
Плодолистики - это мегаспорофиллы, несущие семязачатки.
Типы пестиков:
1. Простой образован одним плодолистиком.
2. Сложный образован двумя или большим числом сросшихся плодолистиков.
Пестик обычно состоит из трёх частей: завязи, столбика и рыльца. Завязь - замкнутая нижняя расширенная, полая, наиболее важная часть пестика, несущая семязачатки.