Что изучает морфология растений в биологии
МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
Полезное
Смотреть что такое «МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ» в других словарях:
Морфология растений — фитоморфология, наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений в их индивидуальном и эволюционно историческом развитии. Один из важнейших разделов ботаники (См. Ботаника). По мере развития М. р. из неё выделились… … Большая советская энциклопедия
Морфология растений — Морфология (в биологии) изучает как внешнее (форму, структуру, цвет, образцы) организма, таксона или его составных частей, так и внутреннее строение живого организма (например, морфология человека). Подразделяется на наружную морфологию (или… … Википедия
Морфология растений — отрасль ботаники, наука о формах растений. Во всей своей обширности эта часть науки заключает в себе не только исследование внешних форм растительных организмов, но также анатомию растений (морфология клеточки) и систематику их (см.), которая… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
морфология растений — раздел ботаники; наука, изучающая закономерности строения растений и процессы формообразования в их онтогенезе и филогенезе … Анатомия и морфология растений
МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ — отрасль ботаники, изучающая закономерности строения и процессы формообразования у растений в их онтогенезе и филогенезе … Словарь ботанических терминов
морфология растений — ▲ строение (чего) ↑ растение таллофиты. кормофиты. ♥ трихомы выросты эпидермиса. гидатоды. гуттация. апекс. осмофоры. нектарники. жилки система проводящих пучков в листьях, стеблях, чашелистике, лепестках, плодах. нервация. каллус. галлы. злаки:… … Идеографический словарь русского языка
Морфология — растений отрасль ботаники наука о формах растений. Вовсей своей обширности, эта часть науки заключает в себе не толькоисследование внешних форм растительных организмов, но также анатомиюрастений (морфология клеточки) и систематику их (см.),… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
МОРФОЛОГИЯ — МОРФОЛОГИЯ, морфологии, мн. нет, жен. (от греч. morphe форма и logos Учение). 1. Учение о строении организмов (растений, животных). Морфология растений. Морфология животных. || Строение организмов. 2. Отдел языковедения, изучающий формы слов… … Толковый словарь Ушакова
МОРФОЛОГИЯ — (от греческого morphe форма и. логия) в биологии, наука о форме и строении организмов. Морфология животных и человека включает анатомию, эмбриологию, гистологию, цитологию; морфология растений исследует закономерности их строения и… … Современная энциклопедия
Морфология — [гр.morphe форма logos понятие, учение] 1) морфология животных комплекс наук, изучающих форму и строение животных организмов (анатомия, гистология, эмбриология, цитология, палеонтология); 2) морфология растений наука о форме растений, их внешнем… … Теоретические аспекты и основы экологической проблемы: толкователь слов и идеоматических выражений
Морфология растений как наука
Морфология растений – раздел ботаники, наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений. Основные проблемы науки: выявление морфологического многообразия растений в природе. Корни и их функции. Формы и окраски цветков и листьев.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.09.2016 |
| Размер файла | 32,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Морфология растений как наука
Морфология растений в широком смысле включает в себя анатомию растений и другие направления ботаники, занимающиеся морфологией растений на микроуровне. Морфология растений в узком смысле занимается изучением строения и формообразования растений на макроскопическом (главным образом на организменном) уровне.
Основные проблемы и методы изучения.
Основные проблемы Морфологии растений: выявление морфологического многообразия растений в природе; изучение закономерностей строения и взаимного расположения органов и их систем; исследования изменений общей структуры и отдельных органов в ходе индивидуального развития растения (онтоморфогенез); выяснение происхождения органов растений в ходе эволюции растительного мира (филоморфогенез); изучение воздействия различных внешних и внутренних факторов на формообразование. Таким образом, не ограничиваясь описанием определённых типов строения, Морфология растений стремится выяснить динамику структур и их происхождение. В форме растительного организма и его частей внешне проявляются закономерности биологической организации, т. е. внутренние взаимосвязи всех процессов и структур в целостном организме.
В теоретической Морфология растений различают 2 взаимосвязанных и дополняющих друг друга подхода к истолкованию морфологических данных: выявление причин возникновения тех или иных форм (с точки зрения факторов, непосредственно действующих на Морфогенез) и выяснение биологического значения этих структур для жизнедеятельности организмов (с точки зрения приспособленности), что ведёт к сохранению определённых форм в процессе естественного отбора.
Исторически морфология растений начинала развиваться как описательная морфология, занимаясь описанием разнообразия форм растительного мира. Ботаника как полноценная наука стала развиваться лишь благодаря работам Карла Линнея (1707—1778) по описательной морфологии.
Сейчас в морфологии растений выделяются следующие специализированные направления (разделы, дисциплины), отличающиеся предметами исследования:
С точки зрения основных используемых оптических методов разделы морфологии растений подразделяют на две группы:
Морфологические исследования растений играют важную роль в работах, связанных с вопросами охраны окружающей среды, в том числе с вопросами определения степени влияния загрязнений на растительные организмы.
Растения, как и все живые существа, состоят из клеток. Сотни клеток одинаковой формы и с одинаковой функцией образуют ткань, из нескольких тканей состоит орган. Основными органами растения являются корни, стебель и листья, каждый из них выполняет вполне определенную функцию. Важными органами, предназначенными для размножения, являются цветки, плоды и семена.
— стебель, если он не очень плотный, как у большинства травянистых растений;
— соломина, если он полый и разделен, как у злаков, хорошо видными узлами. Обычно в таком стебле много кремнезема, что увеличивает его прочность;
В зависимости от плотности стебля растения подразделяются на:
— травянистые, у которых нежный, не одревесневший стебель;
— кустарниковые, у которых все ветви одревесневшие, ветвятся от самого основания;
В зависимости от длительности жизни, которая связана с жизненным циклом, травянистые растения обычно подразделяются следующим образом:
— однолетние, или однолетники, если они растут только один год и погибают после того, как отцветут, дадут плоды и рассеют семена;
— двулетние, или двулетники, если они растут два года (обычно в первый год у них появляется только розетка листьев, на втором году они цветут, дают плоды, потом засыхают);
Красота и оригинальность форм и окраски цветков имеют вполне определенную цель. Всем этим, то есть выработанными веками хитростями и приспособлениями, природа время от времени снабжает цветок только для того, чтобы его род продолжался. Цветок, у которого есть мужские и женские органы, для достижения этой цели должен пережить два важнейших и необходимейших процесса: опыление и оплодотворение. Обычно у высших растений цветки двуполые, то есть в них есть и мужские и женские органы. Только в некоторых случаях полы разделены: у двудомных, например у ивы, остролиста и лавра, мужские и женские цветки находятся на разных экземплярах, а у однодомных, например у кукурузы и тыквы, на одном растении отдельно размещаются и мужские и женские цветки. На самом деле, все части, из которых состоит цветок, представляют собой различные видоизменения листа, которые произошли для того, чтобы выполнять различные функции. ботаника морфология корень
Репродуктивный женский аппарат цветка, или гинецей, образован одним или несколькими пестиками. Каждый из них состоит из нижней полой и вздутой части, называемой завязь, содержащей один или несколько семязачатков, верхняя нитевидная часть носит название столбик, а его верхушка, предназначенная для сбора и удержания пыльцевых зерен, называется рыльце.
Цветки на растении могут располагаться по одному, на верхушке или в пазухах ветвей, но чаще они объединяются в группы, так называемые соцветия.
Среди соцветий наиболее обычными являются следующие: соцветия, образованные цветками на цветоножках: кисть, например, глициния, метелка (сирень), зонтик (морковь) и щиток, как у груши. Соцветия, образованные бесстебельковыми, то есть сидячими цветками: колос (пшеница), сережка (лещина), корзинка (маргаритка).
Очень часто ветер, вода, насекомые и другие животные принимают невольное участие в важнейшей операции опыления, необходимого для размножения растений. Многочисленные насекомые, например, пчелы, шмели и бабочки в поисках нектара, сахаристого вещества, находящегося в нектарниках, расположенных во внутренней части многих цветков, садятся на цветки. Когда они задевают тычинки, то из созревших пыльников на них попадает пыльца, и они переносят ее на другие цветки, где пыльца попадает на рыльце. Так происходит оплодотворение. У яркой окраски, привлекательной формы и у аромата цветков есть вполне определенная функция привлечения насекомых-опылителей, которые переносят пыльцу с одного цветка на другой.
Пыльцу, особенно очень легкую, которой бывает очень много у растений с маленькими цветками без венчика, следовательно, не привлекательных для насекомых, переносит и ветер. Именно эта пыльца, переносимая в огромных количествах по воздуху, бывает причиной большинства весенних аллергий.
После оплодотворения стенки завязи претерпевают глубокие изменения, одревесневают или становятся мясистыми, они образуют плод (или околоплодник, семенник), в то же время развиваются и семязачатки. Накапливая запас питательных веществ, они превращаются в семена. Часто, когда плод созреет, он бывает вкусным, мясистым, ярко окрашенным и приятно пахнет. Этим он привлекает животных, съев его, они помогают распространению семян. Если плод не ярко окрашен и не мясист, значит, его семена будут распространяться по-другому. Например, у плода лугового одуванчика есть легкие пушинки, напоминающие маленький парашют, а у плодов клена и липы есть крылышки и они легко переносятся ветром; у других плодов, например, репейника есть крючочки, которыми они цепляются за шерсть овец и за одежду человека.
Среди мясистых плодов наиболее известными являются костянка, внутри нее находится одно семя, защищенное околоплодником (вишня, слива, маслина), и ягода, в которой обычно много семян и они погружены непосредственно в мякоть (виноград, помидор).
Внутри плода находится семя, в котором есть зародыш, практически будущее растение в миниатюре. Попав в почву, где семя может прорасти, оно выходит из состояния покоя, в котором оно иногда может пребывать даже несколько лет, и начинает всходить. Таким образом, семя завершает выполнение своей функции, то есть защиты и питания ростка, который не мог самостоятельно существовать, и начинается новая жизнь.
Под наружным защитным слоем, называемым кожурой (оболочкой), ясно виден стебелек с двумя зародышевыми листочками, которые называются семядоли, в них большой запас питательных веществ, корешок и семяпочка (семязачаток).
Краткий исторический очерк.
1-я половина 19 в. характеризуется расцветом Морфологии растений О.П. Декандоль (1827), независимо от Гёте, пришёл к представлению о единстве органов и их метаморфозе. Р. Броуну принадлежат первые исследования семяпочки у голо- и покрытосеменных; он открыл архегонии и спермин у хвойных. В развитии сравнительной Морфология растений значительную роль сыграл немецкий ботаник А. Браун, исследовавший природу метаморфизированных органов и создавший вместе с К. Шимпером учение о математических закономерностях листорасположения (филлотаксис). В 1-й половине 19 в. были заложены основы онтогенетического и филогенетического направлений в Морфологии растений Активным пропагандистом онтогенетического метода был немецкий ботаник М. Шлейден (1842—1848). Начало развитию филогенетической Морфология растений было положено трудами немецкого ботаника В. Гофмейстера (1849—51), описавшего Чередование поколений и доказавшего гомологию органов размножения плауновидных, папоротников и голосеменных. Благодаря этому удалось установить морфологическую, а затем и эволюционную связь между споровыми и семенными растениями.
Современные проблемы и направления морфологии растений.
Значение для народного хозяйства.
Данные сравнительной, экологической и экспериментальной Морфология растений позволяют не только понять закономерности формообразования, но и использовать их в практике. Работы по онтоморфогенезу и экологической Морфология растений важны для разработки биологических основ лесо- и луговодства, приёмов выращивания декоративных растений и рекомендаций по рациональному использованию дикорастущих полезных растений (лекарственных и др.) с учётом их возобновления, биологического контроля над ростом культурных растений. Интродукционные работы, ведущиеся в ботанических садах, основываются на данных онтогенетической и экологической Морфология растений и в то же время дают материал для новых теоретических обобщений.
Конгрессы, съезды, органы печати.
1. Комарницкий Н.А., Морфология растений, в кн.: Очерки по истории русской ботаники, М., 1947;
2. Серебряков И.Г., Морфология вегетативных органов высших растений, М., 1952; Гёте И. В., Избр. соч. по естествознанию, пер. [с нем.], М., 1957;
3. Мейер К.И., Морфогения высших растений, М., 1958;
4. Фёдоров Ал. А., Кирпичников М.Э., Артюшенко З.Т., Атлас по описательной морфологии высших растений, т. 1—2, М., 1956—62;
5. Серебряков И.Г., Экологическая морфология растений, М., 1962; Имс А.Д., Морфология цветковых растений, пер. с англ., М., 1964;
7. Gцbel К., Organographie der Pflanzen, Tl 1—2, Jena, 1928—33; Troll W., Vergleichende Morphologic der hцheren Pflanzen, Bd 1—2, В., 1935—39;
8. Gцbel К., Praktische Einfьhrung in die Pflanzenmorphologie, Tl 1—2, Jena, 1954—57;
9. Wardlaw С., Organization and evolution in plants, L., 1965.Т.И. Серебрякова.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
реферат [20,2 K], добавлен 04.06.2010
Фитоморфология как наука. Стебель и побег, их роль для растений. Классификация и значение выделительных тканей цветков. Сущность эмбриогенеза растений. Основные типы ветвлений. Виды млечников и устройство смоляных ходов. Форма и строение нектарников.
лекция [11,6 K], добавлен 02.06.2009
Исследование основных жизненных форм растений. Описание тела низших растений. Характеристика функций вегетативных и генеративных органов. Группы растительных тканей. Морфология и физиология корня. Видоизменения листа. Строение почек. Ветвление побегов.
презентация [21,1 M], добавлен 18.11.2014
Особенности строения листа, его морфология, жилкование, анатомия, старение и листопад. Сравнительный анализ приспособления листьев к различным экологическим условиям. Влияние интенсивности освещения на анатомию листа тенелюбивых и светолюбивых растений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.12.2011
Морфолого-биологические особенности и строение почек и побегов древесных и кустарниковых растений. Классификация листьев по форме листовой пластинки, форме основания и верхушки листа, расположению жилок. Морфология плодов и семян, их разновидности.
реферат [16,9 K], добавлен 31.10.2011
Морфология растений
Морфоло́гия (в биологии) изучает как внешнее (форму, структуру, цвет, образцы) организма, таксона или его составных частей, так и внутреннее строение живого организма (например, морфология человека). Подразделяется на наружную морфологию (или эйдономию) и внутреннюю морфологию (или анатомию). Морфология отличается от физиологии тем, что последняя изучает в первую очередь функционирование.
Фактически, понятие морфологии ввёл немецкий поэт И.В.Гёте, определив её как «учение о форме органических тел, её образовании и преобразовании».
Также применяется термин «общая морфология», который указывает на известные или главные отличительные стороны организма или морфологии таксона. Описание общей морфологии организма могло бы включать, к примеру, его форму, главные цвета, основную расцветку и т. д., но не мелкие детали.
Большинство таксонов отличаются от других по морфологическим признакам. Как правило, близкие таксоны имеют гораздо меньше отличий, чем более удалённые связанные с ними, но есть и исключения из этого. Микровиды — это виды, которые выглядят похоже, или даже внешне одинаковы, но размножаются в изоляции. И наоборот, иногда не связанные таксоны оказываются одинаковыми по внешнему виду путём конвергентной эволюции или даже путём мимикрии.
Ещё одна сложность, возникающая когда полагаются на морфологические данные, может состоять в том, что при анализе ДНК двух разных видов фактически может оказаться, что это один вид.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Морфология растений» в других словарях:
МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ — наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений. В широком смысле М. р. изучает формы на всех уровнях от целого растения до клеточных органоидов и макромолекул, в узком только макроструктуры. В этом случае из неё выделяются … Биологический энциклопедический словарь
Морфология растений — фитоморфология, наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений в их индивидуальном и эволюционно историческом развитии. Один из важнейших разделов ботаники (См. Ботаника). По мере развития М. р. из неё выделились… … Большая советская энциклопедия
Морфология растений — отрасль ботаники, наука о формах растений. Во всей своей обширности эта часть науки заключает в себе не только исследование внешних форм растительных организмов, но также анатомию растений (морфология клеточки) и систематику их (см.), которая… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
морфология растений — раздел ботаники; наука, изучающая закономерности строения растений и процессы формообразования в их онтогенезе и филогенезе … Анатомия и морфология растений
МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ — отрасль ботаники, изучающая закономерности строения и процессы формообразования у растений в их онтогенезе и филогенезе … Словарь ботанических терминов
морфология растений — ▲ строение (чего) ↑ растение таллофиты. кормофиты. ♥ трихомы выросты эпидермиса. гидатоды. гуттация. апекс. осмофоры. нектарники. жилки система проводящих пучков в листьях, стеблях, чашелистике, лепестках, плодах. нервация. каллус. галлы. злаки:… … Идеографический словарь русского языка
Морфология — растений отрасль ботаники наука о формах растений. Вовсей своей обширности, эта часть науки заключает в себе не толькоисследование внешних форм растительных организмов, но также анатомиюрастений (морфология клеточки) и систематику их (см.),… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
МОРФОЛОГИЯ — МОРФОЛОГИЯ, морфологии, мн. нет, жен. (от греч. morphe форма и logos Учение). 1. Учение о строении организмов (растений, животных). Морфология растений. Морфология животных. || Строение организмов. 2. Отдел языковедения, изучающий формы слов… … Толковый словарь Ушакова
МОРФОЛОГИЯ — (от греческого morphe форма и. логия) в биологии, наука о форме и строении организмов. Морфология животных и человека включает анатомию, эмбриологию, гистологию, цитологию; морфология растений исследует закономерности их строения и… … Современная энциклопедия
Морфология — [гр.morphe форма logos понятие, учение] 1) морфология животных комплекс наук, изучающих форму и строение животных организмов (анатомия, гистология, эмбриология, цитология, палеонтология); 2) морфология растений наука о форме растений, их внешнем… … Теоретические аспекты и основы экологической проблемы: толкователь слов и идеоматических выражений
Понятие, сущность, цели, задачи, основные принципы морфологии растений
Содержание
1. Теоретические аспекты изучения морфобиологических особенностей ампельных растений 5
1.1 Понятие, сущность, цели, задачи, основные принципы морфологии растений 5
1.2 Морфологические характеристики растений и схема морфологического описания 12
1.3 Сравнительный анализ ампельных растений по основным морфобиологическим признакам 27
2. Экспериментальная работа по формированию учебной деятельности в процессе изучения морфологии ампельных растений на уроках биологии 49
2.1 Методика изучения ампельных растений в школьном курсе биологии 49
2.2 Разработка методики контроля полученных знаний 60
Список литературы 69
Введение
Под качеством образования понимается «степень удовлетворения ожиданий» различных участников процесса образования от предоставляемых образовательным учреждениям образовательных услуг» или «степень достижения поставленных в образовании целей и задач».
Для учителя биологии качество образовательного процесса определяется как нормативный уровень, которому должен соответствовать продукт учебно-воспитательного процесса, в котором воплощается социальный заказ общества. В условиях перехода на новую философию образования – личностную – под качеством образования так же понимается и социальное развитие ученика (взаимодействие его со всеми аспектами социального окружения). Поэтому возникает новая задача перед школьной практикой поиска обоснованной системы оценки качества образовательной подготовки учащихся.
Основным критерием качества образовательного процесса является результат, показателями которого являются знания и умения.
Сделав контент-анализ первоисточников по данной проблеме (Т. Давыденко, Л. Зорина, И. Лернер, В Полонский, И. Ильясов, Д. Эльконин, В. Талызина и др.), можно утверждать, что под знанием понимается результат духовной и практической деятельности людей, выраженной в системе фактов, представлений, понятий, правил, законов, теорий.
Цели разрабатываемых уроков биологии:
– установление связей понятий систематики (вид, род, класс) с морфологическими понятиями (корневая система, лист и др.);
– овладение умением описывать растения;
– овладение умением вести диалог по обсуждаемым вопросам;
– междисциплинарный перенос знаний;
– формирование эмоционального отношения к живой природе, способствующего осознанию влияния человека на природу.
Вышеизложенное определило актуальность выбранной темы.
Проблема исследования заключается в противоречии между необходимостью учитывать многие индивидуальные особенности личности в учебном процессе и ограниченной возможностью реализации этой необходимости в массовой школе из-за недостаточной разработки педагогического и методического инструментария.
Объект исследования – процесс морфологического анализа растений.
Предмет исследования – формирование учебной деятельности в процессе изучения морфологических особенностей ампельных растений в школьном курсе биологии.
Целью данной работы является выявление педагогических условий формирования знаний по морфологии ампельных растений на уроке биологии.
Реализация этой цели возможна при последовательном решении следующих задач:
1. Рассмотреть теоретические аспекты изучения морфобиологических особенностей ампельных растений.
2. Определить понятие, сущность, цели, задачи, основные принципы морфологии растений.
3. Исследовать морфологические характеристики растений и разработать схему морфологического описания.
4. Провести сравнительный анализ ампельных растений по основным морфобиологическим признакам.
5. Разработать методику изучения особенностей ампельных растений в школьном курсе биологии.
Для успешного решения поставленных задач использованы следующие теоретические методы исследования:
1. Сравнительный метод;
2. Исторический метод;
Теоретические аспекты изучения морфобиологических особенностей ампельных растений
Понятие, сущность, цели, задачи, основные принципы морфологии растений
Морфология растений, фитоморфология – наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений в их индивидуальном и эволюционно-историческом развитии. Один из важнейших разделов ботаники. По мере развития морфологии растений из неё выделились как самостоятельные науки анатомия растений, изучающая тканевое и клеточное строение их органов, эмбриология растений, изучающая развитие зародыша, и цитология – наука о строении и развитии клетки. Таким образом, морфология растений в узком смысле изучает строение и формообразование, главным образом на организменном уровне, однако в её компетенцию входит также рассмотрение закономерностей популяционно-видового уровня, поскольку она имеет дело с эволюцией формы.
Основные проблемы морфологии растений: выявление морфологического многообразия растений в природе; изучение закономерностей строения и взаимного расположения органов и их систем; исследования изменений общей структуры и отдельных органов в ходе индивидуального развития растения (онтоморфогенез); выяснение происхождения органов растений в ходе эволюции растительного мира (филоморфогенез); изучение воздействия различных внешних и внутренних факторов на формообразование. Таким образом, не ограничиваясь описанием определённых типов строения, морфология растений стремится выяснить динамику структур и их происхождение. В форме растительного организма и его частей внешне проявляются закономерности биологической организации, т.е. внутренние взаимосвязи всех процессов и структур в целостном организме.
В теоретической морфологии растений различают два взаимосвязанных и дополняющих друг друга подхода к истолкованию морфологических данных: выявление причин возникновения тех или иных форм (с точки зрения факторов, непосредственно действующих на морфогенез) и выяснение биологического значения этих структур для жизнедеятельности организмов (с точки зрения приспособленности), что ведёт к сохранению определённых форм в процессе естественного отбора.
Основные методы морфологических исследований – описательный, сравнительный и экспериментальный. Первый заключается в описании форм органов и их систем (органография). Второй – в классификации описательного материала; применяется также при исследовании возрастных изменений организма и его органов (сравнительно-онтогенетический метод), при выяснении эволюции органов путём сопоставления их у растений разных систематических групп (сравнительно-филогенетический метод), при изучении влияния внешней среды (сравнительно-экологический метод). И, наконец, с помощью третьего – экспериментального – метода искусственно создаются контролируемые комплексы внешних условий и изучается морфологическая реакция растений на них, изучаются внутренние взаимосвязи между органами живого растения.
Морфология растений тесно связана с другими разделами ботаники: палеоботаникой, систематикой и филогенией растений (форма растений – результат длительного исторического развития, отражает их родство), физиологией растений (зависимость формы от функции), экологией, географией растений и геоботаникой (зависимость формы от внешней среды), с генетикой (наследование и приобретение новых морфологических признаков) и растениеводством.
Морфология растений – наука о формах растений. Во всей своей обширности, эта часть науки заключает в себе не только исследование внешних форм растительных организмов, но также анатомию растений (морфология клетки) и систематику их, которая есть не что иное, как специальная морфология различных групп царства растений, начиная от крупнейших и кончая самыми мелкими: видами, подвидами и т.д.
Выражение «морфология» утвердилось в науке преимущественно со времени знаменитой книги Шлейдена – основы ботаники («Grundzuge der Botanik», 1842–1843). В морфологии изучаются формы растений независимо от их физиологических отправлений на том основании, что форма данной части или члена растения имеет далеко не всегда одно и то же физиологическое значение.
Так, например, корень, служащий преимущественно для высасывания жидкой пищи и для укрепления растения в почве, бывает воздушным и служит не для укрепления в почве, а для поглощения влаги и даже углекислого газа из воздуха (орхидные; арфидные, живущие на деревьях и пр.); он же может служить исключительно для прицепки к твердой почве (плющ); стебель, служащий у большинства растений для проведения жидкой пищи от корня к остальным частям растении, служит у некоторых растений для поглощения углекислого газа из воздуха, т.е. принимает на себя физиологическое отправление листьев, например, у большинства кактусов, лишенных листьев, у мясистых молочайников и пр. Тем не менее, нет никакой возможности совершенно отвлечься от физиологической точки зрения при изучении морфологии, так как понять и объяснить значение строения и формы данного растительного члена может лишь физиологическое отправление, выпавшее на его долю. Таким образом, выделение морфологии растений в особую отрасль основано главным образом на логической необходимости.
С морфологической точки зрения растение, как и животное, состоит не из органов, а из членов, сохраняющих главные черты своей формы и строения, несмотря на то отправление, которое может выпасть на их долю.
Основным теоретическим принципом морфологии является так называемый метаморфоз растений. Учение это высказано впервые в определенной форме Гёте в 1790 г., впрочем, только относительно высших цветковых растений. Метаморфоз, или превращение, зависит от того, что все части каждого растения построены из одного и того же организованного материала, а именно из клеток. Поэтому формы различных частей колеблются только между известными, более или менее широкими пределами.
Обозревая все множество растительных форм, мы открываем, что все они построены на основании двух главных принципов, именно – принципа повторительности и принципа приспособляемости.
Первый заключается в том, что в каждом растении одни и те же члены действительно повторяются. Это касается как самых простых, элементарных членов, так и самых сложных. Прежде всего мы видим повторительность самых клеток: все растение состоит из клеток.
Затем повторительность тканей: мы встречаем одни и те же ткани повсюду, и в корне, и в стебле, и в листе и т.д. То же замечается и касательно сложнейших членов междоузлия, узла, листа.
Приспособляемость заключается в модификации повторяющихся членов с целью приспособления к физиологическим отправлениям и к окружающим условиям. Комбинации этих двух принципов и определяет то, что названо метаморфозом.
Таким образом, метаморфоз растений есть повторительность членов данного порядка, изменяющихся на основании принципа приспособляемости. Изучение морфологии и установление как общих всем растениям правил в общей морфологии, так и частных правил, относящихся к разного порядка группам растительного царства в частной или специальной морфологии, производится помощью следующих способов:
1) сравнение готовых разноименных членов одного и того же и разных растений по наружному и внутреннему их строению;
2) история развития или эмбриология,
3) изучение отклоняющихся от нормы или уродливых форм (тератология растений).
Метаморфозами называют наследственно закрепленные видоизменения органов, связанные со сменой их основных функций. Метаморфозы вегетативных органов растений необычайно разнообразны.
Побег является самым изменчивым органом растения. Для него характерны такие свойства как:
Уже в первом приближении побеги делятся на два типа:
Наблюдается отчетливая смена форм роста и функций побега в процессе его биологического развития. Например:
— захват новой площади (плеть или корневище);
— усиленное питание (розеточная стадия);
— образование цветов и плодов (генеративная стадия).
Рассмотрим основные типы специализированных и метаморфизированных органов побегового происхождения.
У многих ампельных растений первоначально весь побег надземный. Он несет и чешуевидные и зеленые розеточные листья. В дальнейшем листья отмирают, а стеблевая часть втягивается в почву, там утолщается за счет отложения запасных веществ и превращается в корневище.
Таким образом, в структуре побега можно различить две фазы: надземную и подземную. В ходе онтогенеза побег претерпевает действительное превращение, метаморфоз в буквальном смысле. Такие корневища называют погружающимися или эпигеогенными – надземнорожденными. Такая картина наблюдается при формировании корневищ: манжетки, гравилата, земляники, медуницы и других.
У других растений корневище начинает фазу роста из почки, находящейся под землей. Такие корневища изначально подземного происхождения называются гипогеогенными. Наблюдаются у очень многих многолетних трав и кустарников: пырей, вороний глаз, купена, вероника длиннолистная и другие.
В этом случае корневища тонки и служат больше для вегетативного размножения.
Метаморфозами побегов являются также столоны и клубни.
Клубни – утолщения подземного побега как у картофеля, топинамбура. Клубневые утолщения начинают развиваться на концах столонов. Столоны недолговечны и разрушаются обычно в течение вегетационного периода, этим они и отличаются от корневищ.
Листья на клубне очень рано опадают, но оставляют рубцы, в виде так называемых глазков клубня. В каждом глазке находится по 2–3 пазушных почки, из которых прорастает только одна. Почки при благоприятных условиях легко прорастают, питаясь запасными веществами клубня и вырастают в самостоятельное растение.
Таким образом, третья ведущая функция побегов – вегетативное возобновление и размножение.
Некоторые виды растений образуют весьма своеобразные листовые клубни (например, тонколистный сердечник). Это видоизмененные листовые пластинки, сидящие на черешках корневищ. Эти листовые клубни имеют лопасти, перистое жилкование и даже ткань мезофилма, но бесхлорофильны и приспособлены для откладывания запасного крахмала.
Метаморфозы стеблей и листьев наиболее сильно проявляются в суккулентных растениях.
Суккулентами называют растения, имеющие сочные, мясистые листья или стебли, которые служат своеобразными резервуарами для запасания влаги. Эту влагу суккуленты очень бережно и экономно расходуют на протяжении засушливого периода. Суккуленты разделяются на две большие группы:
Стеблевые суккуленты – имеют мясистые стебли, листья же, как правило, превратились в колючки (для уменьшения транспирации). В качестве примеров стеблевых суккулентов можно назвать всем известные американские кактусы и очень похожие на них африканские молочаи.
Листовые суккуленты – имеют толстые, мясистые листья. К ним относятся толстянковые: очиток, золотой корень; лилейные, амариллисовые, агавы, алоэ, гастерии, гавортии.
У многих растений наблюдается большое разнообразие шипов и колючек, которые, к тому же, имеют разное происхождение. Например, у кактусов и барбарисов колючки представляют собой видоизмененные листья. Обычно такие колючки предназначены, в первую очередь, для уменьшения транспирации, защитная же функция в большинстве случаев является второстепенной.
Другие растения имеют колючки побегового происхождения – это видоизмененные укороченные побеги. Нередко они начинают развиваться как нормальные облиственные побеги, а затем одревесневают и утрачивают листья.
Дальнейший шаг в недоразвитии листьев и передачи их функций зеленым стеблям приводит к формированию таких метаморфизированных органов, как филлокладии и кладодии.
Филлокладии (греч. филлон – лист, кладос – ветвь) – это плоские листоподобные стебли и даже целые побеги. Наиболее изестным примером растений, имеющих метаморфозы подобного рода, являются иглицы (Ruscus). Весьма интересно, что на листоподобных побегах иглицы развиваются чешуевидные листья и соцветия, чего никогда не бывает на нормальных листьях. Кроме того, филлокладии как и листья имеют ограниченный рост.
Кладодиями же называют уплощенные стебли, которые в отличие от филлокладиев, сохранили способность к длительному росту. Это достаточно редкие видоизменения и встречаются, например, у австралийских мюленбекий.
У многих лазящих растений (горохи, чины, тыквы и пр.) наблюдается видоизменение листьев в усики, которые обладают способностью закручиваться вокруг опоры. Стебель у таких растений обычно тонкий и слабый, неспособный сохранять вертикальное положение.
Стелющиеся растения (земляника, костяника и др.) формируют особый тип побегов, служащих для вегетативного размножения, такие как плети и столоны. Их относят к категории надземно-ползучих растений.
Таким образом, морфологические особенности ампельных растений сводятся, прежде всего, к определенной форме побегов (свисающие, плетистые).