КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по БОТАНИКЕ (морфология и систематика растений) Вариант 8. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по БОТАНИКЕ. Контрольная работа по ботанике (морфология и систематика растений) Вариант 8 Выполнил студент илиП
 Скачать 4.99 Mb.
|
|
Строение и типы односеменных апокарпных и ценокарпных сухих и сочных плодов. Их морфологическая характеристика с примерами. Плод – это орган цветковых растений, содержащий в себе семена. Плоды развиваются из частей оплодотворенных цветков, прежде всего из завязи, а также цветоложа, цветочной трубки и пр. Некоторые ботаники называют плоды, которые развиваются не из завязи, не настоящими, ложными плодами, но другие считают подобное мнение слишком узким и определяют плод как «зрелый цветок». В процессе созревания плода части цветка значительно видоизменяются, но и в полностью зрелом плоде их признаки, как правило, сохраняются. Основные части плода – это наружная оболочка, называемая околоплодником (перикарпием) и расположенные внутри нее семена. Околоплодник обеспечивает сохранность семян во время созревания, и после – их распространение. Способы развития, функции и строение плодов настолько разнообразны, что среди ученых до сих пор нет единого мнения по их классификации. В наиболее старом способе классификации исходят из консистенции околоплодника: он может быть сочным или сухим, и плоды делят на: сочные: а) многосемянные (яблоко, гранатина, ягода и др.) б) односемянные (костянка) 2. сухие: а) вскрывающиеся (коробочка, стручок, боб и др.) б) невскрывающиеся (орешек, орех, зерновка, семянка и др.) Более современный способ классификации плодов строится на принципе эволюции и характеризует плоды по способу развития так называемых плодиков (карпид), из которых состоит плод. Таким образом, плоды делят на свободноплодиковые (апокарпные)плоды, состоящие из несросшихся между собой плодиков, и сростноплодиковые (ценокарпные) плоды, у которых плодики, соответственно, сростаются. Свободноплодиковые (апокарпные) плоды  Костянка – плод, состоящий из мясистого и обычно сочного среднего слоя околоплодника, внутреннего деревянистого слоя, окружающего семя (косточки), и тонкого кожистого наружного слоя. Наружный слой также может быть сухим (миндаль) или волокнистым (кокос). Обычно костянка состоит из одного семени и околоплодника – однокостянка (слива, вишня, абрикос, персики др. розоцветные, ежеголовник). Исключение составляют некоторые культурные сорта (например, персика), содержащие несколько косточек.  Сросшиеся вместе костянки образуют сложную костянку, или многокостянку (малина, ежевика, костяника, лабазник). Плод грецкого ореха называют ложная костянка. Боб – сухой, продолговатый, много - или односемянной плод, при созревании раскрывается сверху вниз двумя створками по брюшному шву и спинной складке. Семена в бобе прикреплены к стенкам плода. Бобы наиболее характерны для семейства бобовых и др. (горох, люпин, люцерна, чина, клевер, мимоза, акация и пр.).  Орешек – сухой, односемянной, нераскрывающийся плод с кожистым или более-менее деревянистым околоплодником. Образуется из верхней завязи. (щавель, ревень, хмель, осока, крапива, горец, шалфей и др. губоцветные, незабудка и др. бурачниковые). Плод, состоящий из нескольких орешков, называют многоорешек.  Особые типы многоорешка – земляника, или земляничина (фрага) и цинарродий. У земляники орешки располагаются на поверхности разрастающегося мясистого и сочного цветоложа (клубника, земляника). У цинарродия орешки расположены на внутренней поверхности разросшегося цветоложа, вогнутом при созревании (роза). Цинародий и землянику часто называют ложной ягодой или ложным плодом, так как в их образовании участвует не только завязь, но и другие части цветка. Листовка – наиболее примитивный тип плода, по внешнему виду напоминает боб или стручок, при созревании вскрывается от вершины только по одной стороне (брюшной либо спинной) (лютик, барвинок). Листовка бывает одно-, двух - и многогосемянной (чаще всего). Плод, состоящий из нескольких листовок, называют многолистовка (калужница, купальница, пион, живокость). Разновидность листовки — сочная листовка и сочная многолистовка (лимонник, актея). Сростноплодиковые (ценокарпные) плоды  Коробочка – сухой плод с плотным, кожистым или деревянистым околоплодником, внутри которого свободно лежат семена. В отличие от многоорешка, коробочки при созревании раскрываются различными способами, разбрасывая семена. Коробочка внутри обычно разделена на секции – гнезда. Бывают 3-5-гнездные коробочки, реже 2- или многогнездные (щирица, ситник, пролесник, ожика, фиалка, пролеска и др. лилейные, колокольчик, конский каштан и пр.).  Раскрытие коробочек происходит различными способами: растрескиванием вдоль перегородок – продольно-перегородчатое раскрытие (зверобой, табак, копытень, рододендрон); растрескиванием самих гнезд — гнездоразрывное раскрытие (хлопчатник, лук, тюльпан, гиацинт); обламыванием створок (вереск, дурман, некоторые молочайные); образованием в околоплоднике небольших отверстий для разбрасывания семян (мак). Разновидность коробочки – крыночка (пиксидий), которая открывается отделением верхней части околоплодника в виде крышечки (белена, подорожник, портулак). Дробная коробочка (регма) – при созревании распадается на отдельные растрескивающиеся гнезда (молочайные, мальвовые).  Стручок – сухой многосемянной продолговатый плод, состоит из двух сросшихся плодолистиков. Семена расположены вдоль прозрачной ложной перегородки, разделяющей плод на две продольные части. При созревании стручок открывается снизу вверх двумя створками. Наиболее характерен стручок для растений семейства капустных (крестоцветных) (вечерница, сурепка, редька, яснотка, чесночница и др.) Стручочек – разновидность стручка, когда го длина не превышает ширину более чем в два раза (ярутка, пастушья сумка, икотник, лунник, веснянка). Перегородка (рамка) стручочков может быть узкой или широкой, что обусловлено плоской или лодочкообразной формой створок.  Семянка – сухой, односемянной плод с кожистым, невскрывающимся при созревании околоплодником. Развивается из нижней завязи. На семянках часто развиваются дополнительные выросты, способствующие распространению семян: хохолки, летучки, крючочки и пр. (ветреница, лютик, гравилат, частуха, одуванчик, полынь, цикорий, лопух, прострел, череда, репейник и др. )  Зерновка – сухой односемянной, невскрывающийся плод с пленчатым околоплодником, который очень тесно прилегает к семенной кожуре и кажется сросшимся с ней. Развивается из верхней завязи. Часто зерновка плотно окружена сухими цветковыми чешуями –пленчатые зерновки (ячмень, рис, овес, ковыль); зерновки без пленки из цветочных чешуй называют голыми (кукуруза, рожь, пшеница, пырей). Зерновка – характерный плод растений семейства злаков.  Крылатка – простой сухой, невскрывающийся плод, у которого околоплодник разрастается в виде плоского волокнистого крыла и позволяет семенам разноситься ветром на большие расстояния. Крыло может вырастать с одного конца семени (клен, ясень), или обрастать вокруг него (вяз).  Вислоплодник – сухой двусемянный плод дробный плод, развивается из двухгнездной завязи, при созревании распадается на две продольные половинки (полуплодика) и некоторое время висят на расщепленном надвое стержне – участках швов соседних плодолистиков, так называемом карпофоре. Вислоплодник характерен для для большинства растений семейства зонтичных и некоторых – семейства аралиевых (анис, укроп, амми, болиголов, кориандр и др.)  Ягода – многосемянной, чаще всего многогнездный плод с мясистым и сочным околоплодником. В отличие от костянки, не имеет косточки (виноград, томат, перец, баклажан и др. пасленовые, ландыш, вороний глаз). Развивается как из верхней, так и из нижней завязи, в последнем случае на верхушке ягоды остается высохший околоцветник (крыжовник, смородина, черника). Разновидности ягодообразного плода:  померанец (или гесперидий) – плод, характерный для растений подсемейства цитрусовых. Имеет толстый, снаружи железистый, внутри волокнистый околоплодник, гнезда разделены пленчатым слоем и выполнены мешочками с соком (лимон, апельсин, мандарин, грейпфрут и пр.); тыквина – ягодообразный плод с мясистым внутренним слоем, сочным средним и более-менее твердой, тонкой наружной кожицей. Характерный плод для многих растений семейства тыквенных.  Яблоко, яблоковидный плод (ложный плод) – сочный плод, у которого сочная внешняя мякоть образуется сильно разросшимся цветоложем, а плодолистики образуют внутри плода 3-5 гнезд из жестких или образующих твердую «косточку» перегородок, содержащих семена (яблоко, груша, айва, рябина, боярышник, кизил и др.).  Желудь – односемянной, невскрывающийся плод с кожистым околоплодником, у основания покрыт плюской – образованием из большого числа чешуевидных прицветников — брактей. Наиболее характерный плод для дуба.  Орех – отличается от желудя более или менее деревянистым околоплодником, а плюска состоит из малочисленных листоватых брактей (лещина). Отдельно стоит упомянуть части голосеменных (хвойных) растений, несущих семена: шишки и шишкоягоды.  Шишки – изначально это видоизмененный побег хвойных растений, покрытый чешуйками. На чешуйках мужских шишек развиваются пыльцевые мешки, на чешуйках женских развиваются семяпочки с яйцеклетками. Оплодотворенные женские шишки одревесневают, обеспечивая сохранность созревающих семян (ель, лиственница, кипарис, кедр). У некоторых хвойных чешуйки созревших шишек расходятся в стороны или опадают, рассыпая семена (сосна, пихта). Шишкоягоды – после оплодотворения чешуйки женских шишек сростаются и образуют сочный плод – шишкоягоду. Шишкоягоды характерны для растений рода можжевельник. Также шишкоягодой называют плоды растений рода эфедра. Ответ на вопрос 4: Способы естественного распространения плодов и семян; Морфологические особенности анемохорных, автохорных, зоохорных и гидрохорных растений с примерами. Способы естественного распространения плодов и семян Существует несколько способов распространения плодов и семян. С помощью ветра   Рис. 1. Плоды, распространяемые с помощью ветра: а — семянка одуванчика; б — часть двукрылатки клёна Плоды и семена, распространяющиеся потоками воздушных масс, мелкие, лёгкие и обычно снабжены приспособлениями для полёта — крылышками или парашютиками. Эти структуры позволяют им дольше находиться в воздухе и перелетать на большие расстояния. Иногда крылышко бывает изогнуто таким образом, что плод или семя вращается во время полёта и, приземляясь, ввинчивается в грунт. С помощью воды У растений, обитающих в водоёмах или по их берегам (кувшинок, стрелолистов, частух, рдестов), плоды и семена обычно распространяются по воде. Они имеют несмачиваемую поверхность и не тонут благодаря имеющимся выростам или внутренним воздушным полостям. У лотоса и чилима (водяного ореха) созревшие семена, плавая по поверхности, распространяются по всему водоёму, со временем набухают, становятся тяжелее воды и опускаются на дно, где перезимовывают, а весной прорастают. У некоторых растений (стрелолиста, ольхи, осоки, веха) плоды могут плавать в течение многих дней или даже месяцев, пока волны не прибьют их к берегу. Там семена прорастают. Орехи кокосовой пальмы, переносимые океаническими течениями, путешествуют на огромные расстояния в солёной воде и не теряют всхожести.   Рис. 2. Плоды и семена, распространяемые с помощью воды: а — проросток кокосовой пальмы; б — коробочки лотоса с созревшими семенами С помощью животных Некоторые плоды и семена имеют выросты в форме шипиков, крючочков и прицепок, другие бывают покрыты слоем слизи, образуемой при разложении плода. Они способны прицепляться к шерсти зверей или перьям птиц и путешествовать вместе с животным достаточно долго, пока не разрушатся прицепки или не начнётся линька животного. Сочные плоды (ягоды, костянки) поедают птицы, при этом внешняя часть плода переваривается в пищеварительном тракте, а семена, обладающие устойчивой к пищеварительным ферментам оболочкой, сохраняют жизнеспособность. Они выделяются и попадают в почву вместе с экскрементами, которые служат удобрением для будущего растения. Более того, у некоторых растений семена не способны к прорастанию, если они не прошли через пищеварительный тракт птиц. Животные могут поедать только мякоть плодов, а семена при этом разбрасывать, иногда на довольно большие расстояния. Некоторые звери и птицы переносят плоды в подходящее место и только там поедают их, оставляя на этом месте семена. Распространителями семян могут быть и насекомые. Мелкие плоды и семена многих растений, особенно в тропических лесах, переносят муравьи. Например, муравьи перетаскивают семена трав с сочными придатками-выростами. Поедая только эти сочные части, муравьи оставляют неповреждённые семена в муравейнике или выносят за его пределы и бросают неподалёку. Существуют растения, местообитания которых привязаны к муравейникам, а иногда и к определённому виду муравьёв.     Рис. 3. Плоды и семена, распространяемые животными: плоды лопуха; семянки череды; в — плоды шиповника; г — костянки дикой вишни Саморазбрасывание Разбрасывание семян самим растением происходит при резком вскрытии плодов. У таких растений при созревании плода внутри возникает механическое напряжение, и небольшой толчок приводит к растрескиванию околоплодника. У сухих плодов, например у недотроги и караганы, створки плода при этом сворачиваются, разбрасывая семена в разные стороны. Такие растения называют баллистами (от лат. ballista [баллиста] — «баллиста, машина для метания»). Примером сочного плода, разбрасывающего семена, является бешеный огурец. В мякоти зрелых плодов этого растения за счёт процессов брожения образуется много газов. Семена располагаются в полужидкой мякоти, насыщенной пузырьками газа и находящейся под давлением. Если до такого плода дотронуться, то он лопается, и струя жидкости, содержащей семена, вылетает на несколько метров.   Рис. 4. Растения, разбрасывающие семена: недотрога обыкновенная; бешеный огурец. Морфологические особенности анемохорных, автохорных, зоохорных и гидрохорных растений с примерами. Очень редко семена прорастают на самом растении, как это наблюдается у так называемых живородящих представителей мангровых лесов. Гораздо чаще семена или плоды с заключенными в них семенами полностью теряют связь с материнским растением и начинают самостоятельную жизнь где-то в другом месте. Часто семена и плоды падают недалеко от материнского растения и здесь же прорастают, давая начало новым растениям. Но чаще всего животные, ветер или вода уносят их на новые места, где они, если условия окажутся подходящими, могут прорасти. Так происходит расселение — необходимый этап в семенном размножении. Благодаря расселению происходит постепенное расширение площади, занимаемой данной популяцией или даже видом. Именно благодаря этому многие виды могли захватить те огромные площади, которые они занимают. Но этим не ограничивается значение расселения. Как писал еще Ч. Дарвин, оно облегчает перекрестное опыление. Кроме того, расселение дает возможность виду занимать разнообразные местообитания, что имеет большое значение для процесса образования новых популяций и рас. Благодаря расселению обогащается состав растительных сообществ и тем самым повышается разнообразие жизни. Наконец, благодаря расселению осваиваются новые территории, освободившиеся из-под воды, после пожара, вулканического извержения, а также вновь возникшие острова. |