List
List je tou „magickou továrňou“, kde pod vplyvom slnečných lúčov dochádza k premene, ktorú by stredovekí alchymisti závideli. Z anorganických látok (voda, oxid uhličitý) rastlina vytvára organické látky. Okrem toho list dýcha a odparuje vodu.
Každý list možno prirovnať k citlivému zariadeniu. Cíti sa skvele malé zmeny osvetlenie Keď sa slnko pohybuje po oblohe, stopky listov nepretržite „pracujú“ a otáčajú každý list tak, aby naň dopadalo čo najviac svetla. Ak izbová rastlina odvráťte sa od svetla, potom na druhý deň uvidíte, že všetky jeho listy sa jednomyseľne „vrátili späť“. Niekedy sa však list začne vyhýbať nadmernému osvetleniu. Napríklad v eukalyptových stromoch sa listy uprostred horúčav dňa otáčajú „okrajom“ smerom k svetlu.
Listy sa „snažia“ navzájom si netieniť. Zreteľne je to vidieť na brečtane, ktorý s malým počtom listov dokáže pokryť aj stenu
súvislý „zelený koberec“. Toto usporiadanie listov sa nazýva listová mozaika.
Cítia listy a gravitáciu (univerzálna gravitácia). Navyše, ako vedci nečakane zistili, primárne sa riadia gravitáciou a nie svetlom. Keď boli rastliny pestované „hore nohami“ (presnejšie s koreňmi) a tiež osvetlené zdola, listy sa stále otáčali nahor. Vraj sa v prírode rastliny nestretli s prípadmi, kedy by svetlo dopadalo zdola!
Príroda tvrdo pracovala na vytvorení existujúcej rozmanitosti tvarov listov. Vedci rozlišujú jednoduché a zložené listy. Komplexný list pozostáva z niekoľkých listov na spoločnej stopke (napríklad ďatelina, pagaštan konský). Jeho hlavný rozdiel od jednoduchého nie je v jeho silnom rozrezaní, ale v tom, že každý list môže spadnúť samostatne. Listy sa môžu zmeniť na tŕne (v čučoriedke), úponky (v hrachu) a lovecké zariadenia (o tom sa hovorí v článku „Dravé rastliny“).
Na každom liste sú viditeľné početné žily (predtým nazývané „nervy“). Ale so zvieracími nervami nemajú nič spoločné. Toto je „potrubie“ listu, cez ktoré komunikuje s celou rastlinou. Aká je životnosť listu? V listnatých rastlinách - asi šesť mesiacov. Ale tiež evergreenyŽivotnosť listov nie je taká dlhá. Borovicové listy (ihličie) žijú v priemere 2 roky, vavrínové listy - 4 roky, smrekové listy - do 12 rokov. Iba Velvichia úžasná (pozri článok „Gymnosperms“) má dva zo svojich jediných listov, ktoré žijú niekoľko storočí.
Rozchodník žieravý (čeľaď Crassulaceae): listy sú veľmi hrubé, pre čo sa rastline ľudovo hovorí „zajačia kapusta“.
Pryšec je hrozný: listy sa zmenili na ostne.
Usporiadanie listov: striedavé, protiľahlé, špirálovité.
Koľko listov môže byť na jednom strome? Aj na túto otázku poznajú botanici odpoveď. Napríklad na starom dube rastie asi štvrť milióna listov, na cyprušte 50 miliónov ihličiek.
Root
Existuje „deľba práce“ medzi koreňmi a listami. Listy dodávajú celej rastline organické látky a korene jej dodávajú vodu a minerálne soli. Koreň ukotvuje rastlinu v pôde a pomáha jej odolávať vetrom a búrkam. Pri hľadaní vody a minerálnych solí preniká do hrúbky zeme, niekedy až do veľkých hĺbok. Napríklad koreň ťavieho tŕňa, ktorý rastie v púštiach Strednej Ázie, siaha do hĺbky 15 m a dosahuje podzemnej vody. A rekord v prenikaní do hlbín zeme patrí koreňom fíg (120 m) a brestu (110 m).
Nie je prehnané povedať, že koreň hľadá potrebné látky v pôde. Zasaďte niekoľko semien do chudobnej pôdy do kruhu s priemerom do jedného metra. Do stredu položte hrudku hnoja. Keď sú rastliny dobre vyvinuté, vykopte pôdu v blízkosti kruhu. Uvidíte, že všetky rastliny rozšírili svoje korene do hrudky ležiacej v strede a husto ju s nimi prepletali.
Koreň najčastejšie rastie priamo dole.
Koreň ťavieho tŕňa niekedy siaha až 15 m hlboko.
Rastliny s vláknitým (1) a koreňovým (2) koreňovým systémom.
Dýchacie korene mangrovového stromu
Ako cíti gravitáciu? Vedci to zistili Hlavná rola Rolu v tom zohráva koreňová čiapočka. (Čiapka, podobne ako čiapočka, chráni rastúci koreň koreňa pred poškodením.)
Charles Darwin tiež upozornil na skutočnosť, že koreň zbavený čiapky „stráca orientáciu“ v priestore a začína rásť „kdekoľvek“. Darwin nazval takýto koreň „dekapitovaným“. Urobil zaujímavý postreh: ak položíte rastlinu na bok, „odrežete“ koreň a potom rastlinu vrátite do predchádzajúcej polohy, koreň akoby „z pamäte“ rástol v pravom uhle (t. j. rovnobežne s povrchom zeme). Darwin dokonca prirovnal takúto rastlinu k živočíchovi, ktorého nervové impulzy sa pohybujú veľmi pomaly. Predpokladajme, povedal, že takéto zviera ležiace na zemi sa rozhodlo vstať, a potom mu bolo sťaté. A o pár hodín neskôr, keď impulz dorazil na miesto určenia, sa zviera bez hlavy zdvihlo zo zeme.
V bunkách uzáveru sú pod mikroskopom viditeľné veľké zrná (t.j. zrnká) škrobu. Existuje predpoklad, že tieto zrná hrajú rovnakú úlohu ako „ušné kamienky“ u zvierat (orgány rovnováhy, pozri článok „Zmyslové orgány“), pričom svojim tlakom označujú smer gravitácie. Je tiež zvláštne, že v úplnej beztiaže vyššie rastliny spravidla zomierajú.
Koreň absorbuje vodu a minerálne soli – potravu rastliny – cez koreňové vlásky. Koreňové chĺpky sú silné sacie nástroje. Každý z nich pozostáva iba z jednej bunky a je veľmi malý (hoci je možné vidieť „chumáč“ koreňových vláskov voľným okom). Počas experimentu biológovia zmerali dĺžku všetkých koreňov jednej rastliny raže. Ukázalo sa, že sa rovná 623 km as koreňovými vlasmi - 11 000 km! (Treba však povedať, že v poľných a nie skleníkových podmienkach Celková dĺžka všetky korene sú približne desaťkrát menšie, ako je uvedené.)
Sú známe prípady, keď steblá prerástli cez vytvrdnutý asfalt, do ktorého sa nepodarilo preniknúť ani čeľusťou. Korene sú však ešte silnejšie. Dokážu „prehryznúť“ aj ten najtvrdší kameň, preniknú najskôr do drobných prasklín a potom ho postupne zničia. Je jasné, že ani tá najtvrdšia zem nie je pre nich žiadnou prekážkou.
Niektoré rastliny, ako napríklad borovica lesná, možno nájsť na piesku, na holých žulových skalách a v močiaroch. Jeho korene sú v každom prípade iné. Na piesku bude mať hlboký koreň, ktorý dosiahne spodnú vodu. A v močiari, aký má zmysel ísť hlboko? Vlahy je už dosť. Tu sa rozvetvia korene borovice horné vrstvy pôdy.
Botanici rozlišujú dva hlavné typy koreňových systémov. Korene (ako petržlen) poskytujú vynikajúcu podporu. A vláknitý koreňový systém (ako pri obilninách) pokrýva väčší objem pôdy.
Koreňová zelenina (repa, repa, mrkva atď.) sú upravené korene. Existujú aj nezvyčajnejšie odrody koreňov. Napríklad dýchacie korene. Koreň, rovnako ako ostatné časti rastliny, potrebuje dýchať a v močiarnom bahne, kde prebieha fermentácia, nie je takmer žiadny kyslík. Ak vŕby rastú v blízkosti rieky tečúcej cez močiar, potom vo vode pri brehoch rieky často môžete vidieť skutočnú kefku červených koreňov. Absorbujú kyslík z tečúca voda a dodávajú jej korene vŕby ponorené do bahna.
Botanika je odvetvie biológie, ktoré študuje rastliny. Táto skupina zahŕňa autotrofy, eukaryoty a iné organizmy, vrátane mnohobunkových organizmov, ktoré si produkujú vlastnú potravu. Rastlinná ríša obsahuje obrovské množstvo druhov. Rastlinná veda je štúdium druhov a ekológie, anatómie a fyziológie rastlín.
Čo študuje botanika?
Botanika je odbor rastlinnej vedy. Jedna z najstarších prírodných vied študuje metabolizmus a funkciu organizmov, takzvanú fyziológiu rastlín, ako aj procesy rastu, vývoja a rozmnožovania.
Rastlinná veda je zodpovedná za štúdium dedičnosti (genetika rastlín), adaptáciu na prostredie, ekológiu a geografickú distribúciu. Z odrôd stojí za zmienku geobotanika, fytogeografia a paleontológia (náuka o fosíliách).
História botaniky
Botanika je odbor rastlinnej vedy. Botanika je považovaná za vedu už od obdobia európskeho kolonializmu, hoci záujem človeka o rastliny siaha oveľa ďalej. Oblasť štúdia zahŕňala rastliny a stromy na ich vlastnej pôde, ako aj exotické exempláre privezené späť počas mnohých ciest. A v dávnych dobách sme chtiac-nechtiac museli študovať určité rastliny. Od úsvitu vekov sa ľudia pokúšali identifikovať liečivé vlastnosti rastliny, ich vegetačné obdobie.
Ovocie a zelenina boli životne dôležité sociálny vývoj celého ľudstva. Keď ešte neexistovala veda v modernom zmysle slova, ľudstvo skúmalo rastliny ako súčasť poľnohospodárskej revolúcie.
Takéto prominentné postavy Staroveké Grécko a Rím, ako pokročili okrem iných významných vied aj Aristoteles, Teofrastos a Dioscorides nová úroveň a botanike. Theophrastus je dokonca označovaný za otca botaniky, vďaka ktorému boli napísané dve kľúčové diela, ktoré sa používali 1500 rokov a používajú sa dodnes.
Ako v mnohých vedách, významné prelomy v štúdiu botaniky sa objavili počas renesancie a reformácie a úsvitu osvietenstva. Mikroskop bol vynájdený koncom 16. storočia, vďaka čomu bolo možné študovať rastliny ako nikdy predtým, vrátane malých detailov, ako sú fytolity a peľ. Začali sa rozširovať poznatky nielen o samotných rastlinách, ale aj o ich rozmnožovaní, metabolické procesy a ďalšie aspekty, ktoré boli dovtedy ľudstvu uzavreté.
Skupiny rastlín
1. Najviac jednoduché rastliny Všetky machorasty sú považované, sú malé, nemajú stonky, listy ani korene. Mechy preferujú miesta s vysoká vlhkosť a neustále potrebujú vodu na rozmnožovanie.
2. Všetky rastliny s cievnymi výtrusmi, na rozdiel od machov, majú cievy, ktoré vedú šťavu, ako aj listy, stonky a korene. Tieto rastliny sú tiež veľmi závislé od vody. Medzi zástupcov patria napríklad paprade a prasličky.
3. Všetky semená sú viac komplexné rastliny, ktoré majú takú dôležitú evolučnú výhodu ako semená. Je to mimoriadne dôležité, pretože to zaisťuje ochranu embrya a zabezpečenie potravy. Existujú nahosemenné rastliny (borovica) a krytosemenné rastliny (kokosové palmy).
Ekológia rastlín
Ekológia rastlín sa líši od botaniky, jej predmetom štúdia je, ako rastliny interagujú životné prostredie a reagovať na zmeny životného prostredia a klímy. Ľudská populácia sa neustále zvyšuje a všetko je potrebné viac pôdy, preto je otázka ochrany obzvlášť akútna prírodné zdroje a zaobchádzať s nimi opatrne.
Ekológia rastlín rozoznáva jedenásť hlavných typov prostredí, v ktorých je možný život rastlín:
- dažďové pralesy,
- mierne lesy,
- ihličnaté lesy,
- tropické savany,
- mierne lúky (plány),
- púšte a suché ekosystémy,
- Stredomorské regióny,
- suchozemské a mokrade,
- ekológia sladkovodných, pobrežných alebo morských oblastí a tundry.
Každý druh má svoj vlastný ekologický profil a vyváženú rastlinu a zvieracieho sveta a spôsob ich interakcie je dôležitý pre pochopenie ich vývoja.
Biológia: botanická sekcia
Botanika je veda o štruktúre, životnej aktivite, rozšírení a pôvode rastlín, skúma, systematizuje a klasifikuje všetky tieto vlastnosti, ako aj geografické rozšírenie, vývoj a ekológiu flóry. Botanika je veda o celej rozmanitosti rastlinného sveta, ktorá zahŕňa mnoho odvetví. Napríklad paleobotanické štúdie alebo fosílne vzorky extrahované z geologických vrstiev. Predmetom štúdia sú aj skamenené riasy, baktérie, huby a lišajníky. Pochopenie minulosti je základom súčasnosti. Táto veda môže dokonca objasniť povahu a rozsah rastlinných druhov doby ľadovej.
Archeobotanika je funkčná z hľadiska štúdia šírenia poľnohospodárstva, odvodňovania močiarov a pod. Botanika (biológia rastlín) vykonáva výskum na všetkých úrovniach, vrátane ekosystémov, spoločenstiev, druhov, jedincov, tkanív, buniek a molekúl (genetika, biochémia). Biológovia študujú mnoho druhov rastlín, vrátane rias, machov, papradí, nahosemenných rastlín a kvitnúcich (semenných) rastlín, vrátane divých a kultúrnych rastlín.
Botanika je odvetvie vedy o rastlinách a pestovaní rastlín. 20. storočie je považované za zlatý vek biológie, keďže vďaka novým technológiám možno túto vedu skúmať na úplne novej úrovni. Pokročilé poskytujú najnovšie nástroje na štúdium rastlín a iných živých organizmov, ktoré obývajú planétu Zem.
Jedným z hlavných rozdielov medzi rastlinami a živočíchmi a hubami je schopnosť vytvárať organické látky z anorganických pomocou slnečné svetlo(proces fotosyntézy).Podkráľa: Nižšie rastliny
Telo nižšie rastliny(tallus alebo stélka) sa nedelí na pravé listy, stonku a koreň, aj keď môže mať svoje vonkajšie podobnosti. Oddelenia (typ):
Podkráľa: Vyššie rastliny
U vyššie rastliny telo je rozdelené na pravé listy, stonku a koreň. Oddelenia (typ):
- Machorasty, machy, machorasty
Najprimitívnejšia zo suchozemských rastlín. Nachádzajú sa hlavne na vlhkých, zatienených miestach. Mechy sú bežné vo všetkých klimatických zónach. Mechy nemajú skutočné vodivé tkanivá a minerály sú absorbované celým povrchom tela. Výška nie viac ako 20 cm Väčšina machov -. trvalky, nachádzajúce sa v skupinách (vankúše, závesy). Machorasty sú jediné suchozemské rastliny, v ktorej prevláda sexuálna (haploidná) generácia – gametofyt. Nepohlavnú generáciu (sporofyt) u machov predstavuje sporogón, ktorý je prichytený na gametofyt a živí sa ním.- Paprade (tvoriace spóry)
Vyskytujú sa aj prevažne suchozemské bylinné rastliny; Preferuje vlhké a tieňované miesta.- Gymnospermy
Golo semenných rastlín- prastará skupina semenných rastlín, ktorá sa objavila na konci devónu, asi pred 370 miliónmi rokov.Dreviny.
Hlavným rozdielom od krytosemenných rastlín (kvitnúce rastliny) je absencia kvetov a plodov, ako aj ciev a drevených vlákien v stonke.
Semená ležia „nahé“, to znamená, že nie sú skryté vo vaječníku.
Gymnospermy zahŕňajú viac ako 1000 druhov.- Angiospermy, kvitnúce
Najviac organizované suchozemské rastliny sú byliny, kríky a stromy.
Základné Vlastnosti - prítomnosť kvetov a ovocia.
Semená sú ukryté (obalené) vo vaječníku, z ktorého sa tvorí plod.
Stonka obsahuje cievy a drevené vlákna.
V súčasnosti sú kvitnúce rastliny prevládajúcou formou suchozemskej vegetácie
(bolo opísaných viac ako 250 tisíc druhov).Trieda:Najväčšia rodina kvitnúcich rastlín podľa počtu druhov:
- Dvojklíčnolistové
Trieda Dicotyledons opisuje 6 podtried, 128 rádov, 418 čeľadí, približne 10 000 rodov a asi 199 000 druhov rastlín.
- zárodok semena má dva kotyledóny,
- žilnatina listov je sieťovitá,
- existuje centrálny koreňový koreň,
- počet okvetných lístkov a iných častí kvetu je zvyčajne násobkom 4 alebo 5.
- Jednoklíčnolistové
Typické rozlišovacie znaky:Do triedy jednokotúče zahŕňa 5 podtried, 37 rádov, asi 125 čeľadí, viac ako 3 000 rodov a asi 59 000 druhov.
- zárodok semena má jeden kotyledón,
- žilnatina listov - paralelná alebo oblúkovitá,
- koreňový systém - vláknitý,
- počet častí kvetu je násobkom 3.
- Asteraceae, alebo Compositae (Asteraceae, Compositae) - 27 773 druhov v 1 765 rodoch;
- Orchidey (Orchidaceae) - 27 135 druhov v 925 rodoch;
- Strukoviny (Fabaceae, Leguminosae) - 23 535 druhov v 917 rodoch.
Štruktúra a životne dôležitá aktivita rias.
Riasy sú fotosyntetické autotrofné eukaryotické organizmy.
Existuje asi 30 tisíc druhov rôznych rias. Existujú divízie zelených, červených, hnedých rias atď. Riasy sú jednobunkový, mnohobunkový A koloniálne.
Telo mnohobunkových rias ( talus
) pozostáva z podobných buniek a nedelí sa na orgány a tkanivá. Formy talu sú veľmi rôznorodé: monadické, améboidné, vláknité, lamelárne atď. Chloroplasty rias sú tzv. chromatofóry.
Mnoho mobilných rias má oko citlivé na svetlo ( stigma
), vďaka čomu majú tieto riasy fototaxia
- schopnosť pohybovať sa smerom k svetlu.
Riasy žijú najmä vo vode, ale veľké číslo druhy sa usadzujú na súši počas vlhké miesta stanovište (na povrchu pôdy, kamene, kôra stromov).
Rozmnožovanie rias. Riasy sa môžu rozmnožovať nepohlavne a sexuálne. TO asexuálne platí vegetatívne rozmnožovanie(rozdelenie talu na časti u mnohobunkových organizmov, rozdelenie buniek na dve u jednobunkových organizmov, rozpad kolónií v koloniálnych formách) a sporulácia(tvorba pohyblivých alebo nepohyblivých spór v sporangiách). Sexuálne reprodukcia zahŕňa tvorbu gamét a ich následnú fúziu za vzniku zygoty, ako aj jednoducho fúziu dvoch jednobunkových rias navzájom alebo prostredníctvom konjugácie. Počas sexuálneho rozmnožovania v životný cyklus zelené riasy Prevláda gametofyt, hnedé - sporofyt.
Zelené riasy distribuované hlavne v sladké vody(asi 13 tisíc druhov). Niektoré druhy žijú okrem vodného prostredia aj na povrchu pôdy a pod., a tiež vstupujú do symbiotických vzťahov s hubami. Charakteristické rysy: 1) obsah v chloroplastoch chlorofyl
A
A b
, prevláda nad inými pigmentmi; 2) hlavným skladovacím produktom je škrob
; 3) bunkovú stenu tvorí celulóza. Sú tam zelené riasy jednobunkový(chlamydomonas, chlorella), mnohobunkový(ulotrix, spirogyra) a koloniálne(volvox).
Červené riasy distribuované hlavne v teplé vody moria a oceány (asi 4 tisíc druhov). Takmer všetky červené riasy sú mnohobunkové. Charakteristické znaky: 1) obsah v chloroplastoch chlorofyl a
A d
, ako aj pigmenty od jasne červenej až po takmer čiernu farbu, čo im umožňuje vnímať slnečné lúče tá časť spektra, ktorá preniká hlbšie do vodného stĺpca; 2) hlavným skladovacím produktom je fialový škrob
, štruktúra podobná glykogénu; 3) v životnom cykle nie sú žiadne pohyblivé fázy. Medzi červené riasy patrí porfýra, bangia, nemalion atď.
Hnedé riasy distribuované hlavne v miernych alebo studených vodách morí a oceánov (asi 1,5 tisíc druhov). Všetky hnedé riasy sú mnohobunkové. Charakteristické znaky: 1) obsah v chloroplastoch chlorofyl a
A c
a iné pigmenty; 2) hlavným skladovacím produktom je laminarín
; 3) v životnom cykle existujú pohyblivé fázy. Hnedé riasy zahŕňajú kelp (morské riasy), fucus, sargassum, macrocystis atď.
Význam rias. Riasy sú dôležitou súčasťou vodného spoločenstva. Vo vodách svetových oceánov sú hlavnými producentmi organických látok riasy. Okrem toho uvoľňujú kyslík potrebný na dýchanie živočíchov a rastlín. Na tvorbe pôdy sa podieľajú riasy žijúce na povrchu pôdy. Riasy zohrali obrovskú úlohu v histórii Zeme, obohacovali atmosféru kyslíkom. Riasy sú široko používané aj ľuďmi: na potraviny a krmivo pre hospodárske zvieratá (bohaté na vitamíny, soli jódu a brómu), na výrobu agar-agaru a iných látok atď.
Vyššie rastliny podoblasti
Výtrusné rastliny
Oddelenie machorastov
Machorasty
vznikli z rias a predstavujú evolučnú slepú uličku. Oddelenie machorastov zahŕňa asi 25 tisíc druhov. Veľkosť machov sa zvyčajne pohybuje od 1 mm do 60 cm. Niektoré machy sú stélka, iné majú stonku a listy. Machorasty nemajú korene. Niektoré z nich majú jedno- alebo viacbunkové rizoidy, pomocou ktorých sa prichytávajú k zemi a absorbujú vodu a minerály.
V životnom cykle machov prevažuje haploidný gametofyt nad diploidným sporofytom. To ich odlišuje od iných vyšších rastlín. Gametofyt sa vyvíja z haploidnej spóry. U odlišné typy machový gametofyt môže byť rovnakého pohlavia(obojpohlavné) príp bisexuálne(jednodomý). Na gametofyte v orgánoch sexuálnej reprodukcie ( gametangia) tvoria sa pohyblivé spermie a nepohyblivé vajíčka. Mužské reprodukčné orgány sa nazývajú antherídia, ženské reprodukčné orgány sa nazývajú antherídia. archegónia. K hnojeniu dochádza v prítomnosti kvapôčkovej vlhkosti. Z oplodnenej zygoty sa vyvinie kapsula spór.
teda dospelá rastlina mach je pohlavná generácia (gametofyt) a kapsula spór je nepohlavná generácia (sporofyt). Pohlavné a nepohlavné generácie nie sú oddelené, ale predstavujú jednu rastlinu. Pre machy je charakteristické aj vegetatívne rozmnožovanie. Väčšina veľká trieda machorasty - Listové machy
. Rozlišovať zelené machy(ľan kukučka) a sphagnum (biely) machy (sphagnum).
Zelené machy. Reprezentatívny - kukučka ľan, trváca rastlina vysoká až 20 cm Široko rozšírená v smrekových lesoch a močiaroch. Gametofyty kukučka ľan dvojdomé (dvojdomé), majú vzpriamené, nerozkonárené stonky s ostrými listami a rizoidmi. Antherídia a archegónia sa tvoria na špičkách samčích a samičích gametofytov. Počas dažďa alebo rosy biflagelátové spermie prenikajú do vajíčok a spájajú sa s nimi. Po oplodnení samičích rastlín Vznikne diploidný sporofyt – tobolka na dlhej stopke. Vo vnútri puzdra sa vytvorí sporangium s haploidnými spórami. Keď sa spór dostane do pôdy, vyrastie do zeleného rozvetveného vlákna - protonéma, podobne ako zelené riasy. Časť protonemy ide hlboko do pôdy, stráca chlorofyl a mení sa na rizoidy; a z prízemnej časti protonémy sa vytvorí machová stonka s listami.
Sphagnum (biele) machy. Reprezentatívny - sphagnum, zohráva dôležitú úlohu pri vzniku a živote močiarov. Sphagnum mach má belavo-zelenú farbu, pretože obsahuje veľké množstvo vzduchové bunky, má rozkonárené steblá, posadené malé listy a nemá žiadne rhizoidy. Voda je absorbovaná celým povrchom. Sphagnum machy Rastú s hornou časťou výhonkov a spodná časť odumiera. V dôsledku toho sa vytvárajú ložiská rašeliny. K procesu tvorby rašeliny dochádza v dôsledku stojatého podmáčania, nedostatku kyslíka a vytvárania kyslého prostredia machmi.
Význam. Machy zohrávajú v prírode dôležitú úlohu: ako akumulátory vlhkosti sa podieľajú na regulácii vodná bilancia lesov a priľahlých oblastí.
Rašelinu využívajú ľudia ako palivo, ako tepelný izolant, poľnohospodárstvo ako hnojivo, v chemickom priemysle na výrobu parafínu, fenolu, čpavku, kyseliny octovej, metanolu, farbív a iných látok, v medicíne na bahennú terapiu a môže sa použiť aj ako baktericídny obväzový materiál, pretože má antiseptický účinok.
Oddelenie lykožrútov
Prastaré skupiny vyšších rastlín sú machovky, prasličky a pteridofyty. Prišli z psilofyty (rhiniofyty), ktoré zasa vznikli zo zelených rias a ako prvé osídlili krajinu. Ich rozkvet nastal v období karbónu, po ktorom mnohé druhy vyhynuli.
Moss-mach- Sú to bylinné, trváce rastliny, ktoré sa vyskytujú vo vlhkých ihličnatých a zmiešaných lesoch. V súčasnosti existuje asi 1 tisíc druhov. Majú plazivú stonku s množstvom konárov pokrytých drobnými tmavozelenými lístkami, ukotvenými v pôde pomocou adventívnych koreňov. Vrcholové výhonky sa končia kláskami nesúcimi výtrusy.
Výtrusy tvoria drobné výrastky (2–3 mm), ktoré sa po 15–20 rokoch vyvíjajú pod zemou, tvoria sa na nich archegónie a anterídie. Vytvárajú sa v nich multibičíkovité spermie, ktoré za prítomnosti vody oplodnia vajíčka a z diploidnej zygoty sa vyvinie nová rastlina. Lykofyty sa navyše môžu rozmnožovať vegetatívne (po častiach stonky).
Význam. Machy rastú veľmi pomaly a treba ich chrániť. Nekonzumované zvieratami. Používa sa v medicíne (niektoré obsahujú jed podobný účinku ako kurare, iné sa používajú ako prášok a iné sa používajú na liečbu alkoholizmu).
Oddelenie prasličky
Prasličky- sú to viacročné bylinné rastliny, ktoré žijú vo vlhku kyslá pôda V vlhké lesy, v močiaroch, vlhkých poliach a lúkach. V súčasnosti existuje len asi 20 druhov. Majú dobre vyvinutý podzemok s hľuzami. Výhonky pozostávajú zo segmentov (internódií). V bunkových stenách sa hromadí oxid kremičitý, ktorý hrá mechanickú a ochrannú úlohu. Na vrcholoch výhonkov sú klásky nesúce výtrusy.
Na jar vyrastajú na podzemkoch ružovkasté výtrusné výhonky s výtrusnými kláskami, na ktorých sa tvoria haploidné výtrusy. Z nich vyrastajú samčie a samičie (väčšie) výhonky. Hnojenie prebieha v tekutom prostredí. Sporofyt sa vyvíja z diploidnej zygoty.
Význam. Prasličky sú pre zvieratá nejedlé a sú burinou pasienkov a polí. Praslička roľná sa používa v medicíne ako diuretikum.
Divízia Paprade
Paprade- trváce, často bylinné rastliny lesov mierneho pásma (pazard), nádrží (salvinia) alebo stromovité, liany, epifytní obyvatelia vlhkých trópov. V súčasnosti existuje asi 10 tisíc druhov.
Sporofyt papraďorastov sa delí na koreň, stonku a list. Náhodné korene siahajúce z podzemku. Stonky sú slabo vyvinuté a lístie prevažuje nad stonkou čo do hmotnosti a veľkosti. Sporangia sa vyvíja na spodnej časti listu.
Zo spór sa vyvinie výrastok- malá mnohobunková platnička Zelená farba a s rhizoidmi ( nezávislý závod). Antherídia (mužské pohlavné orgány) a archegónia (ženské pohlavné orgány) sa tvoria na protalu. Výhonky niektorých druhov sú bisexuálne, zatiaľ čo iné sú jednopohlavné. Antherídia produkujú spermie a archegónia produkujú vajíčka. Pre ich fúziu je potrebná prítomnosť vody. Po oplodnení sa zo zygoty vyvinie papraďová rastlina. Prothallus je teda pohlavná generácia (gametofyt) a dospelá papraďová rastlina je nepohlavná generácia (sporofyt). Sexuálna a asexuálna generácia sú oddelené. Paprade sa vyznačujú aj vegetatívnym rozmnožovaním (napríklad oddeľovaním podzemkov).
Význam.Úloha prastarých papradí, ale aj prasličiek a machov spočívala vo vytváraní uhoľných ložísk a saturácii atmosféry kyslíkom. Niektoré druhy moderných papradí sa konzumujú, používajú sa v medicíne (anthelmintiká) alebo ako okrasné rastliny.
Semenné rastliny
Výtrusné rastliny diskutované vyššie majú dve spoločné vlastnosti:
- Na uskutočnenie sexuálneho procesu potrebujú kvapôčkovú vlhkosť, ktorá obmedzuje ich šírenie.
- Výsledné spóry sú malé a obsahujú málo živiny a majú slabú životaschopnosť. To isté platí pre vývoj spórových rastlinných embryí zo zygoty.
Pokrokovejšie z evolučného hľadiska sú semenné rastliny. Na hnojenie nepotrebujú vodu a osivo (jednotka rozptylu semenných rastlín) obsahuje zásobu živín. Semeno je malý sporofyt s koreňom, púčikom a zárodočnými listami – kotyledónmi. Obsahuje prísun živín potrebných pre počiatočnú fázu vývoja.
Zrelé semenné rastliny - sporofyty. Tvoria dva typy spór: samčie (mikrospóry) a samičie (megaspóry). Mikrospóry sa produkujú v samčích šištičkách (v nahosemenných) alebo v prašníkoch (v kvitnúcich rastlinách). Vo vnútri peľového zrna sa mikrospóra delí a produkuje mužský gametofyt, v ktorom sa tvoria mužské pohlavné bunky. Mužské gaméty vytvorené vo vnútri mikrospór spravidla nemajú bičíky, nie sú schopné aktívneho pohybu a nazývajú sa spermie. Megaspóry sa tvoria vo vajíčkach ženských šišiek alebo vaječníkov. Jediná zrelá samičia spóra zostáva vo vajíčku, tu sa vyvíja ženský gametofyt(embryo vak), kde sa tvorí vajce. Gametofyty v semenných rastlinách sú teda extrémne redukované a celý ich vývojový cyklus prebieha na sporofyte.
Semená rastliny zahŕňajú nahosemenné rastliny(rozmnožujú sa semenami, ale neprinášajú plody) a krytosemenné rastliny(semená sú uzavreté v plodoch).
Divízia Gymnosperms
V oddelení Gymnosperms je 6 tried: Semenné paprade, Cykasy, Bennettitaceae, Gnetaceae, Ginkgoaceae, Ihličnany. Z nich úplne vyhynuli semenné paprade a bennetity. Najrozšírenejšie gymnospermy boli rozšírené na konci paleozoika a druhohôr. Existuje asi 720 druhov živých nahosemenných rastlín. Gymnospermy sú zastúpené výlučne stromovými formami: stromy, kríky, vinič.
V prírode aj v ľudskom živote ihličnany zaujímajú druhé miesto po kvitnúcich rastlinách. Existuje asi 560 druhov. Patria sem borovica, smrek, smrekovec, jedľa, céder, cyprus, borievka atď.
Štruktúra. Ihličnany majú prút koreňový systém. Často obsahujú mykorízu. Drevo sa skladá z 90–95 % pevného, vodivého tkaniva. Medzi ihličnanmi sú listnaté a vždyzelené druhy. V listnatých druhy (smrekovec) listy sú ploché a mäkké. V evergreenoch(väčšina ihličnanov) listy sú ihličnaté a tuhé. Prieduchy sú hlboko zapustené v tkanive listov, čo znižuje odparovanie vody. Ihličie obsahuje vitamín C a vylučujú fytoncídy.
Reprodukcia. Uvažujme o reprodukcii ihličnanov pomocou príkladu borovice. Borovica je jednodomá (obojpohlavná rastlina). Na vrcholoch mladých výhonkov červenkasté ženské šišky. Kužeľ pozostáva z osi, na ktorej sú umiestnené váhy a na každej stupnici sú dve vajíčka. Na báze mladých borovicových výhonkov sú skupiny zelenožltých mužské hrbolčeky. Tvoria sa peľ. Každé zrnko prachu je vybavené dvoma vzduchovými vreckami. Zrelý peľ pomocou vetra padá na vajíčka ženských šišiek, po ktorých sa ich šupiny pevne uzavrú a sú zlepené živicou. Zrnko prachu zostáva vo vnútri vajíčka až do jari ďalší rok. Od opelenia po oplodnenie trvá 12–14 mesiacov. Peľ vyklíči, z vegetatívnej bunky sa vyvinie peľová trubica a z generatívnej bunky sa vyvinú dve spermie. Jeden splynie s vajcom a druhý zomrie. Zo zygoty sa vyvinie embryo so zásobou živín a obal semena sa vytvorí z kožnej vrstvy vajíčka. Po dozretí semien sa šupiny šišiek oddelia a semená sa vysypú.
Význam. Najrozšírenejšie sú ihličnany mierneho pásma severnej pologuli, kde tvoria tajgu. Človek využíva ihličnany ako Stavebný Materiál, suroviny pre celulózový a papierenský priemysel, palivo ako zdroj živíc, esenciálne oleje, lieky atď. Smrekovcové drevo je odolné voči hnilobe. Sequoia a mamut - zástupcovia cyprusovej rodiny - majú cenné drevo („mahagón“). Niektoré sekvoje dosahujú výšku viac ako 100 m a sú staré 3–4 tisíc rokov. Zástupcovia cykasov sú využívaní ľuďmi na jedlo („chlebovník“).
Oddelenie krytosemenných rastlín (kvitnutie)
Angiospermy- evolučne najmladšia a najpočetnejšia skupina rastlín. Oddelenie zahŕňa asi 250 tisíc druhov. Krytosemenné rastliny rastú vo všetkých klimatických zónach, tvoria väčšinu rastlinnej hmoty v biosfére a sú najvýznamnejšími producentmi (producentmi) organickej hmoty na súši.
Dominantná úloha kvitnúcich rastlín je spôsobená množstvom progresívnych vlastností:
- Vzhľad kvetina- orgán, ktorý spája funkcie asexuálna reprodukcia(tvorba spór) a sexuálne (tvorba semien).
- Formácia v kvete vaječníkov, ktorý obsahuje vajíčka (ovules) a chráni ich pred nepriaznivými vplyvmi prostredia.
- Tvorba z vaječníka plod: Semená sa nachádzajú vo vnútri plodu, a preto sú chránené (pokryté) oplodím. Okrem toho ovocie umožňuje použitie rôznych prostriedkov na šírenie semien (hmyz, vtáky, netopiere, ako aj prúdenie vzduchu a vody).
- Dvojité hnojenie, v dôsledku čoho sa vytvorí diploidné embryo a triploidný (a nie haploidný, ako u gymnospermov) endosperm.
- Maximálne redukcia gametofytov. Samčí gametofyt – peľové zrno – pozostáva z dvoch buniek: vegetatívnej a generatívnej, ktoré sa delia a vytvárajú dve spermie. Ženský gametofyt pozostáva z ôsmich buniek embryonálny vak, z ktorých jedna sa stáva vajcom.
- Reprodukcia a semená, A vegetatívne orgány.
- Komplikácia a vysoký stupeň diferenciácia orgánov a tkanív. Najmä najviac dokonalý vodivý systém: xylém je reprezentovaný cievami, nie tracheidami vo floéme, sitové rúrky majú členitú štruktúru, objavujú sa satelitné bunky.
- Rýchly rast a vývojové procesy v ročných formách.
- Veľký rozmanitosť foriem života: stromy, kríky, kríky, podkríky, viacročné bylinky, jednoročné trávy atď.
- Môže sa formovať komplexné viacvrstvové komunity kvôli širokej škále foriem života.
Význam Je ťažké preceňovať význam krytosemenných rastlín v ľudskom živote. Do tejto divízie patria takmer všetky kultúrne rastliny. Angiospermové drevo sa používa v priemysle, stavebníctve, výrobe papiera, nábytku atď. Mnohé kvitnúce rastliny používané v medicíne.
Taxonómia. Oddelenie Angiosperms (kvety) je rozdelené do dvoch tried: dvojklíčnolistové a jednoklíčnolistové. Jednoklíčnolistové sa vyvinuli z dvojklíčnych rastlín a sú menej početné. Dvojklíčnolistové sa odlišujú od jednoklíčnolistových podľa množstva vlastností. Pre každú z charakteristík existuje veľa výnimiek. Jediným absolútnym znakom je štruktúra embrya.
Porovnávacie charakteristiky hlavných tried krytosemenných rastlín
| Podpísať | Dvojklíčnolistové | Jednoklíčnolistové |
| Štruktúra embrya | Embryo má zvyčajne dva kotyledóny; embryo je symetrické - púčik zaberá apikálnu polohu a kotyledóny sú umiestnené po stranách embrya; kotyledóny zvyčajne klíčia nad zemou | Embryo s jedným kotyledónom; embryo je asymetrické - kotyledón zaujíma apikálnu polohu a púčik je umiestnený na boku; kotyledón zvyčajne klíči pod zemou |
| Štruktúra listu | Venácia je zvyčajne sieťovitá, menej často perovitá alebo oblúkovitá; listy sú zvyčajne stopkaté, opadané | Venácia je zvyčajne paralelná alebo oblúkovitá; listy sú zvyčajne sediace, neopadavé |
| Koreňový systém | Zvyčajne v tvare tyče | Zvyčajne vláknité |
| Vlastnosti rastu | Existuje kambium: charakteristický je sekundárny rast | Cambium zvyčajne chýba: sekundárny rast nie je typický |
| Formy života | Drevo, polodrevené a bylinné formy | Bylinky. Niekedy sekundárne drevnaté formy (palmy) |
| Kvety | Zvyčajne päťčlenné, menej často štvorčlenné | Zvyčajne trojčlenné, zriedkavo štvorčlenné, ale nikdy nie päťčlenné |
Triedy kvitnutia sú rozdelené do rodín hlavne na základe štruktúry kvetu a ovocia. V tomto prípade sa používa kvetinový vzorec.
Trieda dvojklíčnolistové zahŕňa čeľade Cruciferae, Chenoceae, Tekvica, Strukoviny, Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae.
Trieda Monocots zahŕňa čeľade Poaceae a Liliaceae.
| Priezvisko | Počet druhov | Formy života | Kvetinová štruktúra | Plod | Ďalšie funkcie | Pestované rastliny | Divoké rastliny |
| Trieda dvojklíčnolistové | |||||||
| krížový (brassicas) | 3 tisíc druhov | Hlavne bylinky, menej často kríky a kríky | P 4 L 4 T 4 P 1 . Súkvetie: strapec | Pod alebo pod | Listy sú striedavé, mnohé tvoria bazálnu ružicu. Dobré medové rastliny. Obsahuje oleje (horčica, repka) | Kapusta, reďkovka, repík, horčica, repka | Surepka, pastierska kabelka, nočná (nočná fialová) |
| Strukoviny | 17 tisíc druhov | Bylinky, kríky, kríky, stromy | P(5)L1+2+(2)T(9)+1P1. Okvetné lístky: plachta, 2 veslá, čln (z dvoch zrastených okvetných lístkov). Súkvetia: strapec, hlávka | Bean | Listy sú zložené. Na koreňoch uzlové baktérie. Semená sú bohaté na bielkoviny | Fazuľa, hrach, fazuľa, sója, šošovica, arašidy | Alfalfa, ďatelina, porcelán, sladká ďatelina, sladké drievko |
| Rosaceae | 3 tisíc druhov | Byliny, kríky, stromy | Ch 5 L 5 T oo P 1 alebo Ch 5 L 5 T oo P oo. Kvetenstvo: strapec, dáždnik atď. | Kôstkovica, jablko, orech | Široká škála ovocia, ktoré je bohaté na vitamíny, cukry, organické kyseliny | Čerešňa, slivka, marhuľa, jablko, hruška, jahoda, malina | Šípka, čerešňa vtáčia, mochna |
| Solanaceae | 2 tisíc druhov | Hlavne bylinky, menej často podkríky a kríky | H (5) L (5) T5P1. Súkvetia: zvlnenie, dvojité zvlnenie | Berry, krabica | Listy sú jednoduché: celé alebo rozrezané, bez paličiek. Niektoré rastliny obsahujú toxické látky | Zemiaky, paradajky, baklažány | Henbane, durman, belladonna |
| Compositae | 20 tisíc druhov | Väčšinou sú to trávy, v trópoch sú to kríky a stromy | L (5) T (5) P1. Kalich predstavuje chumáč chlpov. Kvetenstvo: košík | Achene | Listy sú jednoduché bez paličiek | Slnečnica, šalát, topinambur, čakanka, astry, georgíny | Púpava, harmanček, podbeľ, tansy, rebríček |
| Trieda Monocots | |||||||
| Liliaceae | 2 tisíc druhov | Bylinky | 0(3)+3T3+3P1. Súkvetie: strapec | Krabica, bobule | Kopijovité listy s paralelná venácia, zhromaždené v bazálnej ružici. Stonka je upravená a reprezentovaná žiarovkou | Tulipán, ľalie. Cibuľa, cesnak a niektoré ďalšie druhy sú v súčasnosti zaradené do špeciálnej čeľade Alliums. | Konvalinka, aloe |
| Obilniny | 12 tisíc druhov | Bylinky | 0(2)+2T3P1. | Caryopsis | Listy sú celokrajné, s paralelnými žilkami a väčšinou vaginálne. Stonka je vo vnútri dutá (slama). Rast stonky je interkalárny - ako výsledok bunkového delenia na báze každého internódia | Pšenica, ryža, jačmeň, kukurica, ovos, proso, cirok, cukrová trstina | Perina, pšenica, bluegrass |
Kráľovstvá živej prírody. Každý človek prichádza do kontaktu so živou prírodou – organickým svetom. Toto rôzne rastliny, zvieratá, huby, baktérie. A ľudia sami sú predstaviteľmi organického sveta.
Charakteristiky živej prírody a jej rozmanitosti študuje veda o biológii (z gréčtiny. bios- "život", logo- "učenie").
Pojem „biológia“ sa začal na celom svete používať ako názov pre vedu o živej prírode po tom, čo sa v roku 1802 objavil v spisoch francúzskeho vedca Jeana Baptista Lamarcka.
Prvé živé organizmy sa na Zemi objavili už veľmi dávno, pred viac ako 3,5 miliardami rokov. Mali jednoduchú štruktúru a boli to jednotlivé malé bunky. Neskôr vznikli zložitejšie jednobunkové a potom mnohobunkové organizmy. Odvtedy ich potomkovia dosiahli obrovskú rozmanitosť. Medzi nimi sú veľké aj mikroskopicky malé organizmy: všetky druhy zvierat, rastlín, húb, baktérií a vírusov. Všetky živé bytosti sa veľmi líšia svojimi vlastnosťami. Preto sú všetky rozdelené do veľkých skupín, ktoré vedci nazývajú kráľovstvá.
Kráľovstvo je veľmi veľká skupina organizmov, ktoré majú podobné vlastnosti štruktúry, výživy a života v prírode. Moderná veda identifikuje niekoľko kráľovstiev živých organizmov: zvieratá, rastliny, huby, baktérie, vírusy atď.
IN tento kurz budete študovať kráľovstvá: rastliny, baktérie, huby.
Ak chcete zachovať živú prírodu v celej jej rozmanitosti, musíte vedieť, ako sú rôzne organizmy štruktúrované a ako sú v prírode prepojené, v akých podmienkach žijú a vyvíjajú sa zástupcovia všetkých kráľovstiev, ako rozšírení sú na zemskom povrchu, akú úlohu zohrávajú. v prírode, akú majú hodnotu pre ľudí a čím sa navzájom líšia. Aby ste to dosiahli, musíte študovať biológiu.
Rastlinná ríša. Oboznámenie sa s vedou o biológii v škole začína štúdiom rastlinné ríše.
Všade môžete vidieť rôzne rastliny. Nachádzajú sa všade do zemegule: na súši, vo vode, lesoch, močiaroch, lúkach, stepiach, záhradách, parkoch. Rastliny majú mnoho spoločných vlastností: takmer všetky vedú sedavý spôsob života, majú chlorofyl a sú schopné tvoriť organickej hmoty. Preto patria do tej istej ríše živej prírody – do ríše rastlín.
Veda, ktorá študuje rastlinnú ríšu, sa nazýva botanika (z gréckeho botane - „tráva“, „rastlina“).
Botanika zaujíma osobitné postavenie v dejinách rozvoja vedomostí o prírode. Od pradávna naši ľudia vedeli veľa o vlastnostiach rastlín, používali ich na potravu, získavali textílie, stavali a vykurovali domy, vyrábali zbrane, nástroje, hudobné nástroje, farbivá, jedy, lieky a mnoho ďalšieho.
Ľudia z doby kamennej nielen zbierali rastliny, ale niektoré z nich aj pestovali v blízkosti svojich domovov. V dobe bronzovej, približne pred 10-12 tisíc rokmi, keď vzniklo poľnohospodárstvo, sa objavili prvé kultúrne rastliny.
Pestované rastliny: 1 - uhorka; 2- mrkva; 3 - pšenica; 4 - macešky; 5 - záhradné jahody (jahody); 6- ovos; 7 - ananás
Pestované rastliny sú rastliny pestované ľuďmi na uspokojenie svojich potrieb. Sú veľmi rôznorodé, ich početné odrody vytvorené človekom, ale všetky pochádzajú z divo rastúcich rastlín.
Divoké rastliny: 1 - púpava; 2 - hloh; 3 - repka; 4 - jahody; 5 - ďatelina; 6- pľúcnik; 7- oxalis
Sú to rastliny, ktoré rastú, vyvíjajú sa a šíria bez ľudskej pomoci.
Theofrastos (asi 372-287 pred Kr.) – jeden z prvých botanikov staroveku; žil v Aténach
Štúdium rastlín.Štúdium rastlín začalo v 3. storočí. BC e. starogrécky vedec Theophrastus. Svoje pozorovania spojil s praktickými poznatkami o využití rastlín nahromadených farmármi a liečiteľmi, s úsudkami vedcov o flóry a vytvoril prvý systém botanických konceptov. Preto sa v dejinách vedy Theofrastus nazýva otcom botaniky. Jeho skutočné meno je Tirthamos (Tirtham), a jeho meno je Theophrastus, t.j. „božský rečník“, dal mu jeho učiteľ Aristoteles za jeho výnimočný dar výrečnosti.
História botaniky ukazuje, ako veda vznikla zovšeobecnením praktických poznatkov človeka o pestovaní rastlín a ich využívaní na rôzne účely, ako aj z pozorovaní divo rastúcich rastlín vedcami.
V súčasnosti botanici študujú zákonitosti života rastlín, ich vonkajšie a vnútorná štruktúra, procesy rozmnožovania a životnej činnosti, rozšírenie po zemskom povrchu, podmienky pestovania, vzťahy s inými živými organizmami a s prostredím.
Teraz sa o rastlinách hovorí ako o základe života pre celý organický svet. V skutočnosti živé rastliny a ich odumreté a opadané časti – listy, plody, konáre, kmene – poskytujú potravu nielen ľuďom, ale aj zvieratám, hubám a baktériám. Sú to rastliny, ktoré vytvárajú podmienky pre existenciu všetkého života na Zemi.
Keďže chápeme obrovský význam rastlín, musíme s nimi zaobchádzať veľmi opatrne, aby sme zachovali všetku ich rozmanitosť a bohatstvo na Zemi. Na to musí každý človek dobre poznať botaniku.