Экология СПРАВОЧНИК

Цветковые растения представляют собой самый большой отдел растительного мира, насчитывающий более 390 семейств, около 13 ООО родов и, вероятно, не менее ЗЛО ООО видов. Но числу видов оп значительно превосходит все остальные группы высших растений, взятые вместе. Цветковые растения произрастают во всех климатических зонах и в самых различных экологических условиях — от тропических лесой до тундры, от болот до пустынь и от морских побережий до высочайших гор. Они составляют основную массу растительного вещества биосферы и являются самой важной для человека группой растений. Все важнейшие культурные растопил, в том числе хлебные злаки и почти все овощи и плодовые деревья, относятся к цветковым растениям.

Далее

Наиболее примитивные формы ситовидных трубок состоят из довольно длинных узких и заостренных члеников с очень косыми конечными стенками и с более или менее одинаковыми ситовидными участками на конечных и боковых стенках. Подобно конечным стенкам члеников сосудов, конечные стенки члеников ситовидных трубок в процессе эволюции постепенно принимают все монее наклонное положение и в конце концов часто становятся поперечными, т. е. располагаются под прямым углом к боковым стенкам. Одновременно с этим происходит постепенная локализация ситовидных участков на конечных стенках. При этом сложные ситовидные пластинки переходят в простые, более приспособленные для транспорта ассимилятов в растении. Этот процесс аналогичен превращению лестничной перфорации члеников сосудов в простую. В обоих случаях совершенствуется механизм передвижения жидкостей.

Далее

В древесине мы обычно встречаем не только проводящие элементы, по и запасающие живые паренхимные ткани н опорные механические элементы.Как мы ужо знаем из вводной главы предыдущего тома «Жизни растений», паренхима в древесине существует, как правило, в виде двух модификаций. Группы живых клеток, собранных в горизонтальные (радиальные) полосы, называются д р е в с с и и и ы м и или к с н-лемпыми лучами. Паренхимные клетки, собранные в вертикальные тяжи, тянущиеся вдоль стебля, образуют древесин и у ю, или т я ж е в у ю, паренхиму. Вся система живых запасающих клеток образует единую, интегрированную систему, отдельные звенья которой обычно более или менее соприкасаются на том или ином уровне. Па трехмерной блок-дн-аграммо (рис. 1) хорошо видно расположение обоих типов запасающих тканой.

Далее

Корни исполняют иные функции, чем стебли, и поэтому неудивительно, что и строение их во многом совершенно иное. Корню не нужна жесткая структура стебля, по в то же время он должен быть достаточно прочным и гибким., чтобы надежно удерживать растение в почве, особенно при сильном ветре. Поэтому ксилема вместе с механической тканью сосредоточены в центре корпя, где они придают ему максимальную прочность на разрыв, а также обеспечивают предельную гибкость.

Далее

По мнению Стеббииса, листья первичных цветковых были, вероятно, эллиптические, об-ратпояйцевидиые или лопатчатые и у основания переходили в неясно выраженный черешок. Они имели сетчатое жилкование без свободных окончаний жилочек. В дальнейшем, по мнению Стеббинса, происходила быстрая эволюция листьев двудольных в сторону большей дифференциации пластинки н черешка и более резкой дифференциации между жилками разных порядков ветвления.

Далее

В процессе специализации околоцветника, связанной с совершенствованием механизма опыления, происходит срастание оснований сростнолистных чашечек и сростнолепестных венчиков на большую или меньшую высоту и образование трубки околоцветника.

Далее

А. Энглером, Р. Веттштейпом, А. Б. Рендлом и Дж. Хатчинсоном, многие авторы применяют термины «двудомный» и «однодомный» только к цветкам, а не к целым растениям. Возникающие иногда споры о том, какое из двух этих применений терминов более правильно, в сущности, лишены смысла. О конопле или об иве можно с равным основанием говорить, что они двудомные или что цветки у них двудомные. В зависимости от контекста может быть удобнее то одно, то другое употребление этих терминов и ни к одном случае ото не вызовет недоразумения.

Далее

У многих цветковых растений, включая примитивные группы, цветки а к т и п о м о р ф-п т.1 о (правильные), т. е. могут быть разделены вертикальной плоскостью, проходящей через ось, на равные половины не менее чем в двух направлениях. В процессе специализации (связанной с биологией опыления) во многих линиях эволюции из актиноморфпых цветков возникли з и г о м о р ф н 1)1 е (неправильные) цветки. В отличие от актиноморфпых цветков зигоморфные цветки могут быть разделены вертикальной плоскостью, проходящей через их ось, на дви половины только в одном направлении (например, цветок гороха или львиного зева). Кроме симметричных, т. е. актшюморф-пых и зигоморфных цветков, встречаются также а с и м м е т р и ч и ы е цветки, т. е. цветки, которые невозможно разделить на две равные (симметричные) половины. Примером является цветок канны.

Далее

Соцветия отличаются исключительным разнообразием, которое с трудом поддается классификации. Классификация соцветий особенно затрудняется тем, что в результате параллельной эволюции сходные архитектурные их тины появляются независимо в разных, причем часто далеких систематических группах. Кроме того, наблюдается много промежуточных форм между разными типами соцветий. Но так как строение соцветий и их развитие имеют большое значение для точного описания и систематизации цветковых растений, то уже давно предпринимаются попытки их классификации.

Далее

Строение семязачатков семяпочек) цветковых растений во многом сходно со строением семязачатков голосеменных. Но в то время как у голосеменных преобладают в общем массивные семязачатки, обычно с толстыми, иногда даже грубыми покровами и со сравнительно большим запасом питательных веществ, у цветковых семязачатки обычно небольшие, часто очень мелкие, в большинстве случаев-со слабо развитыми покровами и почти совершенно лишены запасов питательных веществ. Оказавшись в полости завязи, этой своеобразной влажной камере, семязачатки могут формироваться быстро и с минимальной затратой строительного материала, что оказалось исключительно важным биологическим преимуществом. ;->то обстоятельство особенно подчеркивал известный русский ботаник М. И. Го-ленкин (1927), который в книге «Победители в борьбе за существование» писал следующее: «Уменьшение затраты питательных и строительных веществ па семяпочки до оплодотворения только и позволило, весьма возможно, покрытосеменным развить необычайную, так сказать, деятельность в деле выработки приспособлений, с одной стороны, для защиты зародышей (в семенах и плодах), с другой — для расселения по поверхности земли. В отношении увеличения количества семян, органов размножения, стоит сравнить покрытосеменные опять-таки с голосеменными, например, какой-нибудь тополь с елью или сосной — у первого буквально неисчислимые количества семян, у вторых очень ограниченные. Про травянистые формы и говоритьнечего». Очень хорошо сказано. Действительно, экономия материала,используемого па построение семязачатка, несомненно, позволила цветковым растениям существенно повысить семенную продуктивность, или урожайность. В то же время та же экономия материала привела не только к значительному упрощению семязачатка, по и к более быстрому его формированию, чем у голосеменных.

Далее

Однако большинство ботаников справедливо считают, что наличие у цветковых мегаспор ангин, правда очень упрощенного и редуцированного, не вызывает сомнений. Ведь в нуцеллусе имеются два необходимых элемента каждого спорангия — спорогепная ткань (обычно крайне редуцированная) и стенка, которая, однако, гистологически сильно упрощена. Совершенно очевидно, что нуцеллус цветковых морфологически вполне соответствует нуцеллусу голосеменных, т. е. они представляют собой гомологичные образования и являются мегаспорангиями.

Далее

Женский гаметофит цветковых растений обычно называется зародышевым мешком. Возникновение этого названия восходит к тем временам, когда еще не была ясна морфологическая природа чрезвычайно своеобразного женского гаметофита цветковых растений. В настоящее время оба термина употребляют как синонимы.

Далее

Еслп перенос пыльцы осуществляется между цветками разных особей, то в этом случае происходит перекрестное опыление. Перекрестное опыление — основной тип опыления цветковых растений. Он свойствен подавляющему большинству их.

Далее

Однодомность (женские и мужские цветки находятся па одной особи) встречается как у насекомоопыляемых, так и у ветроопыляемых растений, но чаще у последних. Примером однодомных растений могут служить представители тыквенных (огурцы, тыква, арбуз), кукуруза, большинство осок, многие древесные породы (дуб, бук, береза, лещина, грецкий орех и др.)- Однодомность устраняет автогамию, но не предохраняет от равноценной ей гейтоиогамии.

Далее

Возможность самоопыления у цветковых растений с обоеполыми циетками отнюдь не исключена, несмотря па наличие у них разнообразных устройств, иротиподействующих ему. Для подавляющего большинства покрытосеменных, за исключением двудомных и строго самопесовместимых видов, следует допустить, что некоторая, иногда довольно большая, часть семян ежегодно образуется в результате самоопыления.

Далее

Процессу оплодотворения предшествует прорастание пыльцевого зерна па рыльце. Прорастание пыльцы начинается с разбухания пыльцевого зерна и выхода пыльцевой трубки из апертуры — борозды или поры (рис. 28,-5 ). Оболочка пыльцевой трубки состоит лреимуществнно из целлюлозы и пектиновых веществ, а также полисахарида каллозы. Рост пыльцевой трубки, ограничен ее апикальной зоной, длиной 4—7 мкм, состоящей целиком из пектина. Оболочка пыльцевой трубки не сплошная, она пронизана канальцами, через которые проходят цитоплазматические нити — плазмодесмы. Пыльцевая трубка служит ареной самых интенсивных физиологических процессов и очень богата различными ферментами, аминокислотами, гормонами и витаминами, но максимальная напряженность процессов жизнедеятельности сосредоточена в ее копчике. В густой цитоплазме кончика пыльцевой трубки с многочисленными здесь митохондриями и диктиосомами наблюдается наиболее высокая активность ферментов, ростовых веществ, аскорбиновой кислоты, повышенная концентрация белков, аминокислот, жиров, крахмала и т. д., а также интенсивная секреция фосфатаз (ферментов класса гидролаз, катализирующих гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты). Кроме того, выяснилось, что у всех изученных с этой точки зрения цветковых растений кончики пыльцевых трубок имеют утолщенные оболочки, своего рода колпачки, состоящие из тех же веществ, что и оболочка пыльцевых трубок. Предполагают, что в этих колпачках происходит синтез материала оболочки пыльцевой трубки, необходимого для ее роста и, кроме того, они, вероятно, предохраняют кончики пыльцевых трубок от возможных повреждений. Все это характеризует копчик пыльцевой трубки как своего рода гаусторий, активно прокладывающий путь через размягченные им ткани.

Далее

Образование эндосперма столь тесно связано с процессами, разыгрывающимися в женском гаметофите, что будет вполне уместно остановиться здесь и на этом вопросе. Уже вполне сформировавшийся эндосперм состоит из относительно крупных паренхимных клеток, почти всегда плотно сомкнутых и более или менее густо заполненных различными питательными веществами — крахмалом, белком, маслом. У разных групп цветковых растений эндосперм развивается неодинаково. Различают три основных типа развития эндосперма: и у к-л е а р п ы й (ядерпый), ц е л л ю л я р п ы й (клеточный) и г о л о б и а л ь н ы й (иногда называемый базальным).

Далее

Деление зиготы обычно пачииается несколько позднее деления первичного ядра эндосперма. Зигота проходит как бы некоторый период покоя, который может быть более или менее продолжительным. Замечено, что у эндосперма, развивающегося по целлюлярпому типу, период покоя менее продолжительный, чем у иук-леарпого эндосперма.

Далее

У многих цветковых растений половое размножение замещено различными формами бесполого размножении. Это явление., известное под названием а и о м и к о п с а (от греч. аро — без и гшхьч — смешение), привлекает особое внимание генетиков и биологов, занимающихся изучением различных форм микроэволюции в природе. Оно представляет также большой интерес для систематиков.

Далее

Любая классификация плодов, тем более классификация, построенная па пволюциопном принципе, сильно затрудняется исключительным разнообразием плодов. Многообразные функции плода, обеспечивающие не только развитие и созревание семян, по также их распространение привели к тому, что в строении плода имеется необычайное разнообразие приспособительных признаков. По так как плод — это «зрелый цветок» и так как главную роль в его образовании играет все-таки гинецей, то основные подразделения эволюционной классификации плодов строятся на типе строения гинецея. В связи с этим различают две основные группы плодов — апокарпные и цепокарп-пые.

Далее

Особой разновидностью листовки является сочная листовка. Сочная миоголистов-ка характерна для большинства анионовых, лимонника, гидрастиса и др., а сочная о д п о-л и с т о в к а — для дегенерии, акте и и др.

Далее

Очень редко семена прорастают па 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.

Далее

Одной из причин широкого распространения мирмекохории в Австралии является исключительное богатство фауны муравьев. Но, вероятно, были и другие, чисто исторические причины. Так или иначе, такое богатство и разнообразие мирмекохоров дает основание Р. Бергу делать вывод, что в южном полушарии должен был быть свой центр происхождения мирмекохории, притом центр гораздо более важный, чем в северном полушарии.

Далее

У семян и плодов вначале не было специальных приспособлений, облегчающих распространение посредством ветра. Тогда была эндозоохо-рия, а ветер мог играть только случайную, чисто эпизодическую роль. Но ветер является универсальным и во многих отношениях очень удобным агентом переноса диаспор. Поэтому неудивительно, что уже у самых примитивных групп цветковых растений вырабатываются специальные приспособления для анемохории. У двух самых крупных семейств цветковых растений — орхидных и сложноцветных — апе-мохория преобладает. Обычно анемохория более распространена в высокогорьях, степях, саваннах и пустынях, опа характерна также для многих эпифитов.

Далее

Основное гидрохорное приспособление — это падежная защита семени от смачивания. Другое, но менее универсальное гидрохорпое приспособление — способность держаться на поверхности воды (плавучесть).

Далее

В процессе эволюции цветковых растений выработалось много различных приспособлений, способствующих распространению диаспор без помощи посторонних агентов — животных, ветра или воды. Эти приспособления большей частью возникли па морфологической основе чисто аллохорпых приспособлений. Кроме того, очень часто оба типа приспособлений бывают настолько тесно связаны, что очень нелегко провести между ними границу. Это бывает тем более сложно, что пусковой механизм некоторых типичных автохориых приспособлений приводится в действие только внешним импульсом.

Далее

Таким образом, по мнению современных систематиков, цветковые растения произошли от одного общего корпя, иди, как иногда говорят, имеют монофилетическое происхождение. «Но кто же были в таком случав предки цветковых растений?» — спросит нас читатель. К сожалению, на этот вопрос пока еще нет вполне удовлетворительного ответа. При этом нам гораздо легче сказать, от каких групп растений цветковые заведомо не могли произойти, чем от какой они могли возникнуть.

Далее

Год спаратгаитолиум с 15 видами эндемичен для тропической Америки. Он распространен от Мексики до Бразилии, встречается во влажных и сухих лесах, па опушках леса, в кустарниковых зарослях, во вторичных лесах, а также в саваннах засушливых районов Центральной Бразилии и Боливии.

Далее

Перцовые — прямостоячие или вьющиеся многолетние или однолетние травы, а также кустарники и лианы и лишь иногда небольшие деревья. Листья очередные или реже супротивные, иногда (у видов пеперомии) ложномутовчатые, простые, цельные, с перистым или дуговидным жилкованием, часто мясистые и с выраженной водозапасающей тканыо; тем самым они по виду и отчасти по строению напоминают листья суккулептпых растений засушливых областей. Прилистники, если имеются, приросли к черешку.

Далее

Искоиаомью находки, лотоса говорят о его достоверном появлении и позднем молу, довольно широком распространении в третичном периоде (карта 9), особенно в палеогене, и резком .сокращении распространения в четвертичном 1 периоде. Есть мнение, что, если бы не вмешательство человека в судьбу лотоса, поддерживающего его культуру, это растение относилось бы к числу угасающих, а может быть, и вымерших родов.

Далее

К сожалению, о процессе опылопия у лар-дизабаловых ничего не известно, но строение цветка указывает па энтомофилию, хотя пе исключена и анемофилия, особенно у родов, л мшенных не кта р 11 и ко в.Данных об опылении сарджептодоксы нет, но наличие нектарников и лепестковидный характер чашелистиков говорят об энтомофилии.

Далее

Европе, Сродней Азии, Сибири, Гималаях и Китае.Представители семейства маковых, независимо от того, в какой климатической зоне они встречаются, часто предпочитают места с недостаточным увлажнением. Чаще всего они растут в степях, полупустынях и пустынях. В Арктике и высокогорьях, где степень увлажненности значительно выше, маковые чаще всего селятся па сухих пригорках, по каменистым склонам с хорошо дренированными почвами.

Далее

Подсемейство ильмовых — небольшая однородная группа, наиболее обособленная и наиболее примитивная в порядке крапивных. Оно объединяет ( родов, в которые входит около 50 видов древесных растений. Центральное место среди ильмовых принадлежит роду ильм (Шпшй). включающему более 75% видов подсемейства, распространенных от умеренной до тропической зоны северного полушария.

Далее

Плод — односемянный орех с твердым околоплодником, заключенный полностью или частично в дереиенеюхцую плюску.Почки бука очень характерны — веретепо-видные, длиннозаостренные, длиной до 1,5 см. Листья продолговато-эллиптические, с 7—15 парами жилок, зубчатые.

Далее

Роиптелейные многими ботаниками рассматриваются как наиболее примитивный представитель порядка ореховых. Некоторые специалисты выделяют их даже в особый порядок ро-иптелейиых (Шю1р1е1еа1ез).

Далее

Семейство ореховых включает 7 родов и около 60 видов, широко распространенных в умеренных и субтропических областях северного полушария (карта 16). Многие ореховые произрастают и в тропиках, но главным образом в горах. В южном полушарии встречаются виды только двух родов — ореха и энгельхардии.

Далее

В семействе лаконосовых 1(5 родов и около 110 видов, распространенных в тропических и субтропических областях земного шара, больше всего в Америке. Среди лаконосовых имеются многолетние и однолетние травы, полукустарники, кустарники, лианы и небольшие деревья. Древесные формы часто характеризуются аномальным вторичным ростом.

Далее

В семействе гречишных известно ветро- и па-секомоопыление. Цветки многих видов щавеля приспособлены к опылению ветром. Они располагаются па довольно длинных цветоножках, легко раскачиваются при порывах ветра, а крупные перистые рыльца хорошо улавливают пыльцу. У энтомофидышх представителей семейства, например у ревеней и горцов, рыльца обычно головчатые. В цветках гречишных насекомых привлекает нектар, который выделяют нектарники, расположенные у оснований тычинок, иногда в цветках имеются нектароносные диски. Опылителями являются насекомые с коротким хоботком, главным образом пчелы и мухи.

Далее