§ 26. Загальні відомості про рослини

1. Значення рослин в природі та житті людини.

2. Основні відомості з морфології і фізіології рослин.

3. Види розмноження рослин.

4. Поняття про систематику рослин.

5. Рослинні угрупування.

6. Рослинність лісу, луків, поля.

7. Лікарські рослини.

8. Сезонні зміни в рослинному світі і їх причини.

9. Біологічні особливості ранньоквітучих рослин. Весняні і осінні явища.

10. Організація фенологічних спостережень.

11. Охорона рослинного світу.

Рослинам належить основна роль у біосфері. Світ рослин надзвичайно різноманітний, і рослинність зустрічається на Землі скрізь – від холодних областей Арктики до льодяного материка Антарктиди. Ліси займають близько 1/6 поверхні суші. Великі території займають степи, луки, болота, поля. Різноманітна рослинність знаходиться в океанах, морях і прісних водоймах.

У більшості рослин є такі органи: корені, стебла, листки, квітки і плоди.

Корінь — підземний орган рослини. З його допо­могою рослина закріплюється в ґрунті, добуваючи з нього воду і мінеральні солі. Корені рослин служать для відкладання поживних речовин і для вегетативного розмноження. У деяких рослин (орхідеї) є повітряні корені.

Корені бувають головні, бокові і придаткові. Сукупність усіх коренів називають кореневою системою. Якщо в кореневій системі добре виділяється головний корінь, то її називають стержневою (мак, люпин та ін.). Найбільше головний корінь розвивається в рослин пустинь, досягаючи 15 м і більше (селін, піщана акація).

Мичкувата коренева система характерна або відсутністю головного кореня, або розвитком його нарівні з боковими, які утворюють великий пучок тонких коренів. Мичкувата система коренів розвинута у злаків. Науковці підрахували, що довжина коренів однієї рослини озимого жита, може становити понад 600 км із загальною їх поверхнею до 230 м².

Придаткові корені виростають на стеблі або листках. Так, помідори, картопля після підгортання утворюють багато придаткових коренів, які укріплюють рослину і посилено постачають її поживними речовинами. У плюща й ряду інших рослин придаткові корені відіграють роль присосок, якими рослина прикріплюється до опори.

Корені моркви, буряків, ріпи є сховищем запасів поживних речовин. У таких рослин, як жоржини, зозулинець, жовтець-пшінка, на придаткових коренях утворюються кореневі бульби, в яких відкладаються запаси органічних речовин.

Пагін— найважливіший орган рослини, на якому розмі­щені листки, бруньки, квітки і плоди. Стебло – вісь пагона.

Стебло — найважливіший орган рослини, на якому розміщені листки, бруньки, квітки і плоди. Стебло проводить воду і поживні речовини від кореня до листків та інших органів. У стеблі також відкладаються запаси поживних речовин (капуста, цукрова тростина), за допомогою стебла можна вегетативно розмножувати рослини (аґрус, малина, смородина). На стеблі розрізняють вузли (місце прикріплення листків), міжвузля (ділянки стебла між двома вузлами) і бруньки. Стебла бувають дерев'янистими (стовбури) і трав’янистими. Стебло може бути незначної висоти й товщини, як у багатьох трав'янистих рослин, або досягати величезної товщини (секвойя 30—40 м, баобаб — 10—12 м в обхваті) і висоти (секвойя 120—130 м, евкаліпт 140—150 м). Зовнішній вигляд стебел різноманітний: за напрямом і способом росту стебла бувають прямостоячі (пшениця, соняшник), повзучі (суниці, журавлина), в'юнкі (хміль, берізка), чіпкі (гарбуз, огірок). У деяких рослин стебло залишається недорозвиненим (знаходиться в зачатковому стані) і листки утворюють прикореневу розетку (наперстянка, маргаритка).

Стебло здатне дуже видозмінюватись: у глоду, наприклад, бічні гілочки перетворені на колючки, які для рослини е захистом. Стебла можуть продовжуватися під землею, перетворюючись на кореневища (конвалія, пирій, анемона), м'ясисті утворення у вигляді бульби (картопля) і цибулини (цибуля, часник).

У місцевостях, де протягом року вологи буває не дуже багато, стебло відіграє роль зелених листків (саксаул) або утримує в собі багато вологи (кактус, агава).

Внутрішня будова стебел різна, але всі вони обов'язково мають численні судини. По судинах, розміщених ближче до центру, поживні речовини рухаються з кореневої системи до листків, тобто знизу вгору. По судинах, розміщених ближче до зовнішньої частини стебла, поживні речовини з листків надходять до всіх органів.

Якщо зробити поперечний зріз стебла кукурудзи, то при розгляданні під мікроскопом можна чітко побачити основні його частини. Зовні знаходиться шкірочка, всередині м'якоті стебла розрізняють групи клітин, які розміщені у вигляді пучків. Вони розкидані по всьому стеблу. Всередині пучка є судини. Судини, розміщені до внутрішнього боку, утворюють деревину, а до зовнішнього — луб. По деревині поживні речовини надходять від кореня, а по лубу — від листків. У квасолі на поперечному зрізі можна помітити, що пучки розміщені кільцем і між деревиною й лубом з'являється новий шар клітин, який називають камбієм; за рахунок цього шару утворюються нові клітини.

У дерев'янистих рослин є шар додаткового камбію, який навесні утворює більші судини деревини, а влітку — дрібніші з товстими стінками. Внаслідок такої діяльності утворюється різка межа у вигляді річних кілець. Ширина їх залежить від кліматичних умов, складу ґрунту. За кількістю річних кілець можна дізнатися про вік дерева. Для визначення віку дерева використовують свердла, за допомогою яких виймають тонку пластинку, пройшовши через усі річні кільця і не зрубавши самого дерева.

На поздовжньому зрізі стебла можна побачити, що багато судин мають різну форму (довгі, ситоподібні, трубочки тощо).

Листок складається з листкової пластинки і черешка. В листку відбувається утворення органічних речовин (процес фотосинтезу) і випаровування (транспірація) води в атмосферу. Іноді листки служать для вегетативного розмножен­ня (бегонія, колеус).

Листок відіграє велику роль у житті людини: рослини з великою кількістю листків приглушують шум, збирають пил, а в багатьох рослин листки виділяють леткі речовини (фітонциди), які вбивають хвороботворних мікробів (ялівець, тополя, туя, ялина).

За будовою листки поділяють на прості й складні. Простий листок складається з одного черешка і однієї пластинки, а складний – з кількох пластинок повністю відокремлених одна від одної, але прикріплених своїми черешками до одного головного черешка. Прості листки бувають суцільні (береза, осика, груша), лопатеві (дуб, клен), роздільні (кульбаба), розсічені (картопля, редька).

Форма краю листка може бути пилчастою (липа, в’яз), зубчастою (ліщина, кропива жалка), виїмчастою (блекота), городчастою (будра). Листок, пронизаний мережею жилок, які являють собою продовження судинно-волокнистих пучків стебла. По них пересуваються вода і мінеральні солі в листок і органічні речовини з листка в інші органи.

Листки можуть прикріплюватися до стебла черешком – черешкові (бузок, яблуня), або сидіти прямо на стеблі – сидячі (тюльпан, гладіолус); у багатьох рослин при основі листка бувають прилистки – дрібні листочки (яглиця).

На поперечному зрізі листка видно, що він складається із зовнішньої покривної тканини – епідермісу, - вкриті кутикулою, яка охороняє листок від пошкодження. На поверхні епідермісу розкидані чисельні пори – продихи; вони складаються із двох замикаючих клітин, які регулюють витрату води й газообмін. На 1мм² листка припадає від 50 до 500 продихів.

Середня частина листка складається із стовпчастої і губчастої тканини; в губчастій тканині відбувається фотосинтез. Фотосинтез — складний процес утворен­ня в листках органічних речовин.

У чудесній «фабриці» зеленого листка уловлюється сонячна енергія і за рахунок цієї енергії із води і вуглекислого газу утворюються органічні речовини і кисень. Енергію сонця поглинає пігмент зеленого листка – хлорофіл. Для утворення хлорофілу потрібні такі умови: світло, наявність у ґрунті Феруму та Магнію, без яких листки мають бліде забарвлення, температура повітря не повинна знижуватися нижче 10⁰С. Хлорофіл має важливі властивості, необхідні для участі у фотосинтезі: він може поглинати сонячну енергію, запасати її або передавати іншим молекулам.

Під час фотосинтезу відбувається вплив світла на воду, яка вивільняє кисень. При цьому накопичується енергія у вигляді нестійкої сполуки. Цей процес відбувається за участі хлорофілу. Другий момент фотосинтезу полягає в тому, що вуглекислий газ перетворюється на цукор, який переходить у крохмаль. К. А. Тімірязєв у книжці «Життя рослин» розкрив суть процесів фотосинтезу.

Осінній листопад і пожовтіння рослин також перебувають у зв'язку з фотосинтезом і властивостями хлорофілу. Перед опаданням коло основи черешка листка утворюється шар відокремлюючих клітин, за рахунок чого листок легко відривається від стебла. Проте перед цим у листках накопичуються шкідливі, непотрібні для рослин речовини, а корисні речовини переходять у стебло і корені (опалих листків не їсть майже жодна тварина).

Звідки ж береться багата палітра фарб восени? Виявляється, з настанням холодів хлорофіл руйнується: у листках починають проступати жовті й червоні пігменти, а раніше вони маскувалися зеленим пігментом. Відбувається також синтез червоних, фіолетових пігментів, які надають листкам осіннього забарвлення.

Виходить, осінній листопад це пристосування рослин до умов існування в помірному кліматі. У вічнозелених рослин листки також опадають, але поступово. Так, у ялини й сосни вони замінюються протягом 5 років, у смереки— 10—12, в араукарії—15 років.