Терминология и строение растений

Выдающемуся шведскому ботанику К. Линнею принадлежит разработка биноминального способа наименования растений, введённого им в научный обиход ещё в ΧVIII в. Суть его состоит в том, что в названии растения указываются его род (стоит на первом месте) и вид (находится на второй позиции).

После них может следовать имя ботаника, который предложил данное название, причём длинные фамилии сокращаются, короткие, как правило, пишутся полностью. Например, у растений, подвергшихся селекции, помимо общепринятого названия, указываются сорт (cultivar (cv.)) или форма (forma (f.)), причём название растения, фамилию автора и форму положено писать на латыни, а название сорта — на зыке селекционера.

В природе существует огромное количество растений, но тем не менее между отдельными можно увидеть не только различия, но и явные признаки сходства, что определяется их родственностью. Это стало основанием для того, чтобы объединить родственные виды в семейства:

• акантовые — афеляндра, белопероне;
• агавовые — драцена, юкка;
• амариллисовые — кливия, зефирантес;
• ароидные — диффенбахия, монстера;
• аралиевые — шеффлера, плющ;
• пальмовые — финиковая пальма, хамедорея;
• бегониевые — бегония;
• бромелиевые — эхмея, вриезия;
• толстянковые — каланхоэ, эониум;
• вересковые — азалия, рододендрон;
• молочайные — акалифа, пуансеттия;
• гераниевые — пеларгония;
• геснериевые — сенполия, глоксиния;
• лилейные — хлорофитум, аспидистра;
• мальвовые — абутилон, гибискус;
• марантовые — маранта, калатея;
• перцевые — пеперомия;
• рутовые — апельсин, муррайя;
• крапивные — пилея, пеллиония;
• виноградовые — циссус, тетрастигма Вуанье.

Морфология растений

Чтобы разобраться в том, что требуется растению для нормального роста, развития и размножения, необходимо иметь представление о его морфологии, то есть строении. Растение вообще и комнатное в частности — это целостный организм, состоящий из корня, стебля, листьев. Цветущие виды дают цветок, из которого развивается плод с семенами.

Корень

Основным вегетативным органом растения является корень, в функции которого входят удержание всех надземных частей в вертикальном положении и снабжение его питательными веществами и водой. Благодаря этому растение растёт, закладывает листья, цветки, формирует плод. Поэтому необходимо придерживаться соответствующего водного режима и поливать растение, чтобы оно не увяло, а земляной ком не высох.

Подземная часть у растений имеет различное строение. Корень бывает в большей или меньшей степени разветвлённым и образовывает корневую систему. В зависимости от своего строения она может быть:

• стержневой — состоящей из центрального корня, который продолжает осевой побег и от которого отходят боковые корни;
• мочковатой — корневая система формируется из отдельных, приблизительно равных по длине и развитию корней.

Форма, размер, строение и другие характеристики корня определяются функциями, что он выполняет, и могут изменяться под влиянием той среды, в которой он развивается.

Чаще всего корни бывают подземными, но ряд растений имеет и воздушные корни. Это характерно для монстеры, пальмы, филодендрона и других. Воздушные корни направлены вниз, к грунту, достигнув которого они закрепляются, чтобы создавать дополнительную опору для стеблей и обеспечивать поступление к верхним органам добавочных питательных веществ и воды.

Стебель

Стебель представляет собой вегетативный орган, выполняющий проводящую функцию (по нему перемещаются и равномерно распределяются по частям растения минеральные соли и вода, поступающие из грунта) и функцию механической оси, на которой располагаются листья, почки, цветки.

Данная часть растения называется именно стеблем, если не отличается особой плотностью, что характерно для травянистых растений. Она представляет собой соломину, если полая внутри и имеет выраженные узлы, как, например, у злаковых. Одревесневший разветвленный или неразветвленный стебель – это ствол.

По признаку плотности стебля растения классифицируются на:

• травянистые — стебель нежный на всем протяжении;
• полукустарниковые — стебель одревеснел только в основании;
• кустарниковые — все ветви одревесневшие и ветвятся от основания;
• древесные — ствол ветвится лишь в верхней части.

Стебель по форме поперечного среза бывает округлым, трех– или четырехгранным, сплюснутым. Как правило, у растений стебель прямостоячий, хотя есть немало видов, у которых он лежачий, приподнимающийся, ползучий, вьющийся, цепляющийся.

Стебель с почками или развившимися листьями называется побегом. Место, где лист или почка прикрепляются к стеблю, – узлом (визуально это выглядит как небольшое утолщение). Стебель между двумя рядом находящимися узлами – междоузлием.

В зависимости от длины междоузлий меняются форма и размер стебля. У одних величина междоузлий измеряется миллиметрами, например у луковичных, у других может составлять и 50 см, в частности у папайи.

Общий внешний вид растения зависит от того, как на нем располагаются почки и каково их количество. Те, которые имеют развитую верхушечную почку, отличаются сильным вертикальным ростом побегов. При наличии развитых боковых почек растут горизонтальные ветви.

Неодинаково и количество почек, что также сказывается на внешнем виде культур. Если, например, у пальмы есть только одна (верхушечная) и растение погибает при ее повреждении, то у фикуса почек много.

У некоторых видов есть подземные стебли (к ним относятся клубни, корневища и луковицы), являющиеся органами вегетативного размножения и сохраняющими растения, если период неблагоприятен для их роста и развития.

Листья

Лист – это особый орган, в котором происходит процесс превращения неорганических веществ в органические, то есть фотосинтез. Лист имеет листовую пластинку с жилками, её поддерживающими, прилистники, стеблевидный черешок, предназначенный для крепления листовой пластины к стеблю. Но это может осуществляться и без помощи черешка.

Соответственно листья называются черешковыми или сидячими. Если имеется расширенное основание, обнимающее стебель, то это влагалищные листья.

Парные листочки у основания листа называются прилистниками.

Листья прикрепляются к стеблю по-разному, и, в зависимости от количества листьев в узле, расположение бывает:

• очередным — по 1 листу;
• супротивным — по 2 листа;
• мутовчатым — по несколько листьев прикреплено к стеблю растения.

Если у растения стебель укороченный, то листья образуют прикорневую розетку.

По своему строению листья бывают простыми и сложными. Первые состоят из так называемой листовой пластинки (она может быть и сильно изрезанной) и черешка. Вторые рассечены на отдельные небольшие сегменты (листочки), при этом нередко каждый сегмент с помощью собственного черешка прикрепляется к основному черешку.

Сложные листья очень неоднородны и классифицируются на:

• перисто-сложные — листочки располагаются попарно с обеих сторон главного черешка и называются парноперистыми. Если на конце перисто-сложного листа оказывается один непарный листочек, то такой лист называется непарноперистым;
• пальчато-сложные — листочки отходят от конца общего черешка;
• тройчатые — если 3 листочка располагаются на одном черешке.

Разнообразны листья и по форме листовой пластины. При этом если отсутствуют вырезы или если они меньше ¹/₄ ширины полупластины, то лист называется цельным.

У линейных листьев длина намного больше ширины. У продолговатых длина больше ширины в 3-10 раз, причём верхушка и основание имеют закруглённую форму. Длина и ширина ланцетного листа соотносятся так же, как у продолговатого, но в отличие от последнего верхушка и основание заостренные. У яйцевидных листьев длина больше ширины примерно в 1,5–2 раза, причём максимум ширины приходится на основание. У обратнояйцевидных всё наоборот.

Ширина и длина овальных листьев соотносятся так же, как у яйцевидных, но максимальной ширины достигает средняя часть листовой пластины. У округлых длина и ширина приблизительно одинаковы, но иногда длина может незначительно преобладать. Игольчатые и чешуйчатые листья характерны для хвойных растений и представляют собой иголки или чешуйки. У остальных видов листья напоминают те или иные геометрические фигуры, по которым и названы.

Листья различны и по характеру края своей пластины. По этому признаку выделяются цельнокрайние и листья с различными очертаниями – зубчатые, пильчатые, городчатые, волнистые, лопастные, раздельные, рассеченные.

• у зубчатых листьев край покрыт перпендикулярно расположенными острыми зубцами;
• у пильчатых зубцы направлены к верхушке листа; у городчатых край представляет собой чередующиеся округлые выступы и острые выемки;
• если край листовой пластины более развит по сравнению со срединной частью и оказывается волнообразно изогнутым, то он называется волнистым.

Чтобы различить лопастные, раздельные и рассеченные листья, надо установить, насколько глубоко доходят вырезы:

• у лопастного части, называющиеся лопастями, тупые и не бывают более ¹/₄ полупластинок;
• у раздельных вырезы составляют более половины ширины полупластинки и образовавшиеся части называются долями;
• у рассеченных части достигают средней жилки и называются сегментами.

Листовая пластина пронизана сосудисто-волокнистыми пучками, то есть жилками, которые образуют сетку (нервацию, придающую листовой пластине прочность и служащую своеобразной проводящей системой, по которой циркулирует сок растения), что в совокупности называется жилкованием. По этому признаку различаются листья с жилкованием:

• параллельным — несколько жилок тянутся от основания к вершине листа параллельно друг другу;
• дуговым — несколько жилок идут параллельно краю листа;
• пальчатым — жилки направлены от основания пластины в разные стороны;
• перистым — боковые жилки отходят от средней в разные стороны.

Фотосинтез – основная, но не единственная функция листа. В нем протекает и процесс дыхания. На свету растение выделяет кислород, в темноте оно его поглощает, причём количество выделенного в десятки раз превышает количество поглощенного.

Немаловажной является и функция транспирации, которая осуществляется через устьица, имеющиеся на нижней стороне листа. Они открываются и закрываются, тем самым регулируя испарение воды и стабилизируя температуру всего организма.

У разных растений продолжительность жизни листа различна. Если у листопадных видов она составляет один сезон, то у вечнозеленых – 1–1,5 года.

Цветки

На основном или боковых стеблях на цветущих растениях закладываются и развиваются цветки, представляющие собой специализированные органы размножения. Красота и оригинальность формы и окраски, всевозможные хитрости и приспособления, которыми награждает природа отдельные виды, направлены на достижение чисто практической цели – продолжить свой род.

Высшие растения, как правило, двуполые (в биологической терминологии – однодомные), то есть имеют и женские и мужские органы. Но есть растения двудомные (лавр, остролист), мужские и женские цветки у которых развиваются на отдельных растениях. И каждое из них проходит этапы опыления и оплодотворения, после чего на основе цветка формируется плод с семенами. У цветка довольно сложное строение:

Несмотря на такое обилие составляющих и названий, все элементы цветка изначально являются видоизменениями побега (его листья изменились и расположились по кругу), развившимися вследствие функциональной дифференциации, то есть в результате необходимости выполнять те или иные функции.

На цветоносе (стебле) имеется небольшое утолщение – цветоложе, представляющее собой основание для других частей цветка, заключенных в околоцветнике. Он состоит из чашечки, которую, в свою очередь, образуют чашелистики, и венчика.

Чашелистики предназначены для того, чтобы защищать еще не распустившийся цветок – бутон. Они могут срастаться между собой, и тогда чашечка называется сростнолепестной, или существовать раздельно. В этом случае чашечка именуется раздельнолепестной.

Венчик образуется лепестками, которые нередко ярко окрашены и издают приятный или неприятный запах в зависимости от того, какое насекомое опыляет цветок. Если это муха, то от него исходит запах тухлого мяса, как у стапелии, хотя сам цветок выглядит достаточно эффектно. Но в любом случае венчик должен привлекать насекомых-опылителей и обеспечивать опыление и в конечном итоге размножение растения.

Различается несколько типов цветков:

Мужские репродуктивные органы (андроцей) цветка включают тычинки (их количество может быть различным), которые состоят из тычиночной нити (визуально это тонкий длинный стебелек) с пыльником наверху. Последний содержит мешочки с пыльцой.

Женские репродуктивные органы (гинецей) цветка представлены одним или несколькими пестиками, в нижней части которых есть полая вздутая часть – завязь, где находятся один или несколько семязачатков. Верхняя нитевидная часть – столбик; на его конце имеется рыльце, задача которого заключается в том, чтобы принять и удержать пыльцевые зерна.

Цветки бывают одиночными или образуют соцветия, которые чрезвычайно разнообразны:

Чтобы растения размножались, цветки должны опыляться. В этом процессе задействованы разные природные силы, в частности ветер, вода, насекомые, животные. Возможно и искусственное опыление, совершаемое человеком.

Когда насекомые садятся на цветок, во внутренней части которого имеются нектарники с сахаристым веществом внутри, они касаются тычинок, и из созревших пыльников на них просыпается пыльца. Насекомое перелетает на другой цветок и пыльца первого попадает на рыльце второго. В этом и состоит процесс опыления, так осуществляется оплодотворение.

Плоды и семена

После оплодотворения со стенками завязи происходят значительные изменения. Они становятся мясистыми или одревесневают и превращаются в плод. Одновременно семязачатки аккумулируют в себе питательные вещества и трансформируются в семена.

В зависимости от того, каким будет плод, семена распространяются разными способами. Мягкие, сочные и ароматные плоды поедаются, например, животными, потом с их экскрементами попадают на землю и при благоприятных условиях прорастают, давая начало новому растению. Такие плоды чаще всего относятся к костянкам (они содержат одно семя, как у вишни, сливы, маслины) и ягодам (в них много семян, погруженных в сочную мякоть, например у винограда).

Если плод представляет собой полную противоположность вышеописанному, то распространение семян происходит по-другому. Например, с помощью крючочков семена цепляются за шерсть животных, одежду человека и таким образом разносятся. Оригинально разлетаются семена одуванчика (парашютики), липы (посредством крылышек).

Если сухой плод при созревании лопается, то он называется раскрывающимся, если нет – то нераскрывающимся. К первым относятся бобы, листовки, коробочки, семянки; ко вторым – зерновка, крылатка, семянка с хохолком.

Каждое семя содержит зародыш, в который заложена вся генетическая информация о будущем растении. Под оболочкой можно увидеть стебелек с семядолями (зародышевые листочки), содержащими запас питательных веществ, корешок и семяпочку.

Семя, упав на землю, может взойти сразу или прорасти через несколько лет. Сначала из него выходит корешок, который постепенно удлиняется, потом появляется почка, питающаяся за счет семядолей. Постепенно у растения развиваются 3 главных органа – корень, стебель, лист. Таким образом замыкается один жизненный цикл растения и начинается следующий.