Описание морфологических признаков растений

Обновлено: 04.07.2024

Морфология растений, или фитоморфология, — раздел ботаники, наука о закономерностях строения и процессах формообразования растений [1] [2] . Растительные организмы при этом рассматриваются как в своём индивидуальном развитии (онтогенезе), так и в эволюционно-историческом развитии (филогенезе) [1] [2] . Морфология растений — основополагающий раздел ботаники [3] .

Морфология растений в широком смысле включает в себя анатомию растений и другие направления ботаники, занимающиеся морфологией растений на микроуровне [4] . Морфология растений в узком смысле занимается изучением строения и формообразования растений на макроскопическом (главным образом на организменном) уровне [1] .

Непосредственно царство Растения включает в себя 3 подцарства:

Багрняки или Rhodo-bionta.
Настоящие водоросли или Phycobionta.
Высшие растения или Embryo-bionta.

Царству Растения характерен общий для всех представителей тип питания — автотрофный, которые осуществляется за счет фотосинтеза. Гетеротрофный способ также встречается, но этот признак является для растений вторичным. В растительных клетках присутствует целлюлозная клеточная оболочка, а запасной продукт — крахмал.

Багрянки или красные водоросли

Большинство представителей этого подцарства — многоклеточные, однако есть среди них и одноклеточные. Слоевище багрянок представлено простыми или ветвящимися нитями, кустиками, пластинками.

В хроматофорах находятся фотосинтезирующие пигменты. Среди них — хлорофилл A и B, каротин, ксантофилл, а также два специфических пигмента: красный фикоэритрин и синий фикоцианин.

В клетках багрянок присутствуют органеллы, вакуоли и одно или несколько ядер. Что касается размножения, то оно бывает как половым, так и бесполым. В первом случае речь идет об оогамии, а бесполое размножение происходит при помощи спор.

Багрянки — морские водоросли, но отдельные их виды встречаются в пресной воде.

Настоящие водоросли

Отличительная черта настоящих водорослей — отсутствие эпидермиса, устьиц и проводящей системы. Органы полового размножения и спороношения либо вообще не развиваются, либо являются одноклеточными.

Высшие растения

Самая приспособленная к внешним условиям группа растений. Это подцарство имеет системы тканей, которые образовались в результате произошедшей глубокой внутренней специализации внутри организма. В это же время произошла и морфологическая дифференциация тела с образованием вегетативных органов: побега и корня. Исключение — мхи, у которых нет корней.

Половые органы представлены антеридиями и архегониями. Они многоклеточные за исключением цветочных растений, у которых половых органов нет. В высокоразвитых высших растениях органом размножения являются семена — так произошло с покрытосеменными и голосеменными растениями.

Репродуктивным (генеративным) органом покрытосеменных растений является цветок.

Тело высших растений — комплекс из отдельных органов, отличающихся тканевой организацией и морфологическим строением.

Есть вегетативные и генеративные органы:

вегетативные органы отвечают за основные метаболические функции и обеспечивают жизнедеятельность растений. Такими вегетативными органами являются корни и побеги (побеги состоят из стебля и листьев);
генеративные органы связаны с половым размножением. К таким органам относятся, к примеру, шишки и цветки.

Растительные ткани

Растительные и животные ткани образуются группами клеток, которые отличаются близостью происхождения и строения. Эти клетки также объединены общими функциями, но при это имеют и некоторые специфические особенности.

Клетки растений, кроме плазматической мембраны, окружает жесткая целлюлозная оболочка.

Клеточная оболочка состоит не только из целлюлозы (клетчатки), но также и прочих полисахаридов, таких как пектины, гемицеллюлоза, лигнин. Такой набор обеспечивает высокую прочность тканей растений.

От процента содержания в органе растения лигнина зависит степень его одервенения.

Клеточная стенка не дает клеткам объединиться в одно целое — ткань. Специальные приспособления — плазмодесмы — обеспечивают взаимосвязь клеток в растительных тканях.

Вегетативные органы растений

Вегетативные органы формируют части растения, находящиеся над и под землей. Они устроены морфологически и анатомически таким образом, что без проблем выполняют свои функции.

Корень — вегетативный осевой орган растения, который отличается неограниченным ростом.

В большинстве случаев корень растет в почве под землей и в совокупности с другими корнями растения образует корневую систему.

Существует 3 варианта корневой системы:

Основная. В ней различается ярко выраженный главный корень, который в почве располагается вертикально.
Мочковатую. В этой системе выделяется множество практически одинаковых дополнительных корней. Они растут в виде пучка от основания стебля.
Смешанная. У таких растений разные виды корней.

Побег — комплексный осевой вегетативный орган, который включает стебель с листьями и почками.

Стебель является осевой частью побега и выполняет несколько функций:

связывает все части растения;
увеличивает поверхность за счет ветвления;
размещает листья и почки;
осуществляет транспортировку воды, в которой присутствуют растворимые минералы и органические вещества;
осуществляет вегетативное размножение;
осуществляет фотосинтез (так происходит у травянистых);
запасает питательные вещества.

Элементы побега развиваются из почки. Почка бывает вегетативной и генеративной. В зависимости от расположения, почки бывают верхушечными и боковыми.

Конус нарастания или точка роста — часть растения, состоящая из апикальной меристемы: благодаря ей стебель растет.

Конус нарастания — важная и активная часть растения.

Жизненные формы растений

Жизненная форма растения определяется степенью одервенения стебля, морфологическими и анатомическими признаками.

деревянистые растения. Это кусты и деревья;
полудревесные растения. Это полукустики и полукусты;
травянистые растения.

Каждая из этих групп занимает определенный ярус в лесных экосистемах, выполняет определенные экологические функции, обладает рядом признаков.

Деревья относятся к деревянистым растениям. Они одноствольные и разветвляются высоко над землей. Деревья отличаются высокой продолжительностью жизни: от несколько лет до сотен лет.

В отличие от деревьев, кусты являются многоствольными растениями, и разветвляются они у основания. Кустики характеризуются отмиранием главной оси и замещением ее боковыми.

Кусты являются частью подлеска, а кустики — напочвенного покрытия. Высота кустов варьируется от 1 до 6 метров, а кустиков — до 50 см. Живут обе формы растений от 10 до 25 лет.

Стебель травянистых растений не склонен к одревесневению.

Травы составляют весьма многообразную группу и являются основным элементом живого напочвенного покрытия. Такие фитоценозы как луга и степи отличаются наибольшим видовым разнообразие травянистых растений. Есть однолетние, двухлетние и многолетние формы.

После цветения и плодоношения почти все многолетние травы лишаются надземных побегов, а на подземных происходит формирование зимующих почек.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Цель работы :
-закрепить понятие морфологического критерия вида;

-учиться составлять описательную характеристику растений.

Живые растения и гербарные материалы растений разных видов: лютик едкий, лютик ползучий, полынь приморская, полынь горькая, крапива двудомная (жгучая), глухая крапива (яснотка белая)

Ход работы
Смотри стр.292 (учебник)
Наблюдения и выводы запишите в тетрадь.

Лютик едкий
Домен: Эукариоты
Царство: Растения
Отдел: Цветковые
Класс: Двудольные
Порядок: Лютикоцветные
Семейство: Лютиковые
Род: Лютик
Вид: Лютик едкий

Лютик едкий — многолетнее травянистое растение, достигает в высоту 20—50 см.
Листья — нижние — длинночерешковые, длиной 5—10 см, пятиугольные, пальчатораздельные; верхние — сидячие, трёхраздельные с линейными, зубчатыми долями.
Цветки — ярко-жёлтого цвета, достигают 2 см в диаметре, одиночные или собраны всоцветие полузонтик.
Чашелистиков пять;лепестков — пять; множество тычинок и пестиков.
Цветёт в июне.
Плод — многоорешек плод -
Народное название: куриная слепота.
цветок

Царство:Растения
Отдел:Покрытосеменные
Класс:Двудольные
Порядок:ЛютикоцветныеСемейство:ЛютиковыеРод:Лютик
Вид: Лютик ползучий

Лютик ползучий — многолетнее травянистое растение высотой 15-40 см с коротким корневищем. Стебель восходящий или стелющийся, укореняющийся в узлах. Прикорневые листья черешковые, тройчатые, состоящие из ромбовидно-яйцевидных, глубоко тройчатораздельных, неравнозубчатых листочков. Верхние листья сидячие, ланцетные, тройчатораздельные.Цветки обоеполые, правильные, с пятью оттопыренными чашелистиками, пятью золотисто-жёлтыми лепестками, многочисленными тычинками и пестиками. Цветки одиночные верхушечные или собраны в полузонтик.
Плод — многоорешек с короткими носиками у орешков.
Растёт на влажных, затенённых, наносных почвах: по берегам рек и озёр, на влажных лугах, вкустарниковых зарослях, на лесных болотах, по полям и огородам.

Лютик азиатский, махровый
• однолетние и многолетние корневищные или корнеклубневые растения;
• стебли прямостоячие, восходящие или распростертые, часто укореняющиеся в узлах;
• листья цельные, лопатообразные, пальчато- или перистораздельные, расположены очередно;
• цветки одиночные или собраны в соцветие, желтые, реже белые или красные, простые или махровые;
• плод - многоорешек;
• семена голые или волосистые, плоские или выпуклые

Внимание!
Любые виды этого неприхотливого растения ядовиты, хотя содержат и массу полезных веществ, из-за чего с осторожностью используется в народной медицине. Самые распространенные представители этого семейства – лютик едкий, лютик ползучий, лютик ядовитый.

Крапива двудомная или жгучая

Крапива двудомная (Urtica dioica L.) - многолетнее травянистое жгучее растение семейства крапивных (Urtiсасеае) с длинным ползучим корневищем.
Стебель прямостоячий, высотой 90—120 см, с супротивносидячими яйцевидноланцетными черешковыми листьями длиной 8—17 см. Цветки мелкие, зеленые, однополые, собраны в колосовидные повисающие соцветия.
Плод — яйцевидный или эллиптический, желтовато-серого цвета орешек 1,2—1,5 мм длины. Цветет с июня до сентября.
Крапива как сорное растение распространена повсеместно в Европейской части России, на Кавказе и в Западной Сибири, встречается в Восточной Сибири, на Дальнем Востоке и в Средней Азии

Глухая крапива, яснотка белая
Царство:Растения
Отдел:Цветковые растения
Класс:Двудольные
Порядок:Ясноткоцветные
Семейство:Яснотковые
Род:Яснотка
Вид:Яснотка белая

Глухая крапива, яснотка белая (Lamium album), многолетнее травянистое растение семейства губоцветных. По форме листьев похожа на крапиву, но лишена жгучих волосков. Цветки белые, в ложных мутовках.
Корневище ползучее горизонтальное.
Стебли четырёхгранные, прямостоячие, до 60 см высотой.
Листья супротивные.
Черешки листьев до 4 см длиной (у верхушечных листьев много короче — до 1 см). Листовые пластинки яйцевидные или сердцевидные, морщинистые, до 10 см длиной, остропильчатые.
Всё растение коротко опушено.
Растет в умеренной зоне Северного полушария.

Полынь горькая
Домен: Эукариоты
Царство: Растения
Отдел: Цветковые
Класс: Двудольные
Порядок: Астроцветные
Семейство: Астровые
Род: Полынь
Вид: Полынь горькая

Полынь горькая
Высота растения 50—125 см, нередко растёт как полукустарник, со стержневым ветвистым корнем и прямостоячими побегами, с серебристо-войлочным опушением.
Стебли прямые, слаборебристые, в верхней части ветвистые.
Нижние листья длинночерешковые, дважды-трижды перисто-рассечённые, средние — короткочерешковые, дважды перисто-рассечённые, верхние — почти сидячие, перистые или дважды тройчато-раздельные; дольки всех листьев линейно-продолговатые, тупо заострённые.
Цветки все трубчатые, жёлтые; краевые — пестичные, срединные — обоеполые. Корзинки шаровидные, 2,5—3,5 мм в диаметре, в нешироком метельчатом соцветии. Обёртка корзинок черепитчатая, листочки широко-плёнчатые. Цветоложе выпуклое, волосистое. Цветение в европейской части России в июне—июле.
Плод — буроватая заостренная семянка около 1 мм длиной, продолговато-клиновидная, тонко-бороздчатая, на верхушке с округлой, слегка выпуклой площадкой.

Полынь приморская
Многолетнее травянистое растение или полукустарник высотой 20-100 см, бело-опушенное, сильно пахнущее, с деревянистым корнем. Стебли многочисленные, восходящие, в верхней части ветвистые, образующие небольшую дернину. Листья с обеих сторон беловатоопушенные, очередные, перисторассеченные, с узкими линейными долями, длиннее корзинок; нижние листья черешковые. Соцветие раскидисто-метельчатое, с отогнутыми книзу цветоносами. Корзиночки поникшие, расположенные метелками на концах веточек стеблей; они очень мелкие, эллиптически-овальные, 1-2 мм длинной, зеленовато-серые в нерасцветшем состоянии, содержат 3-5 цветочков. Трубчатые цветки красноватые или желтоватые. Цветет в июле - октябре.
Растет в степях, на сухой солонцеватой почве и меловых отложениях в степной и полупустынных зонах России и по побережью Черного, Азовского и Балтийского морей.

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 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, М. р. 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 и методы. Основные проблемы М. р.: 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, М. р. 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 М. р. 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.

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, а также путём хирургического вмешательства изучаются внутренние взаимосвязи между органами живого растения.

М. р. 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.

1-я половина 19 в. характеризуется расцветом М. р. 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 М. р. 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 М. р. Активным пропагандистом онтогенетического метода был немецкий ботаник М. Шлейден (1842—1848). Начало развитию филогенетической М. р. 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.

Экологическая М. р. зародилась одновременно с географией и экологией растений. Одна из основных её проблем — изучение жизненных форм (См. Жизненная форма) растений. Основоположники этого направления — датчане Э. Варминг (1902—16) и К. Раункиер (1905—07), немецкий ботаник А. Шимпер (1898). Русские и советские ботанико-географы и геоботаники интенсивно изучали особенности приспособительных структур и способы возобновления и размножения растений разных ботанико-географических зон и областей (А. Н. Краснов, 1888; Д. Е. Янишевский, 1907—12, 1934; Г. Н. Высоцкий, 1915, 1922—28; Л. И. Казакевич, 1922; Б. А. Келлер, 1923—33; В. Н. Сукачев, 1928—38; Е. П. Коровин, 1934—35; В. В. Алехин, 1936, и др.).

Онтогенетическое направление в значительной степени слилось с экспериментальным и интенсивно развивается в контакте с физиологией растений (морфогенез). Обширная сводка по морфогенезу сделана американским биологом Э. Синнотом (1960). Особенно велика серия работ по изучению конуса нарастания побега и корня как основных источников органо- и гистогенеза у высших растений. Важные теоретические обобщения в этой области сделаны швейцарским учёным О. Шюппом (1938), американским — А. Фостером с сотрудниками (1936—54), К. Эсау (1960—65), немецким — Г. Гуттенбергом (1960—1961), английским — Ф. Клоусом (1961). Закономерности деятельности верхушки побега в связи с общими вопросами организации и эволюции растений изучают английский ботаник К. Уордлоу и его школа (1952—69). Во Франции большое влияние на морфологические работы оказала новая онтогенетическая теория листорасположения, разработанная Л. Плантефолем (1947), а также работы Р. Бюва и его сотрудников (50-е гг.). Плодотворно работают лаборатории экспериментальной М. р. в ряде университетов Франции и в научном центре в Орсе (Р. Нозеран и др.). Эндогенным ритмам морфогенеза посвящены работы Э. Бюннинга (ФРГ). В СССР наиболее важные работы в области морфогенеза с широким применением анатомических методов ведутся с 40-х гг. В. К. Василевской с сотрудниками (особенно на объектах, живущих в суровых экологических условиях); с 50-х гг. — Ф. М Куперман с сотрудниками (учение об этапах органогенеза и их зависимости от внешних условий), а также В. В. Скрипчинским с сотрудниками (морфогенез травянистых растений, в частности геофитов). Близки к морфогенетическому направлению работы физиологов — Д. А. Сабинина (1957, 1963), В. О. Казаряна с сотрудниками (с 1952). Преимущественно морфогенезу цветка и плода посвящены работы Н. В. Первухиной, М. С. Яковлева. М. И. Савченко, М. Ф. Даниловой и др. Серия работ И. Г. Серебрякова и его школы (с 1947) посвящена морфологическим аспектам побегообразования и ритмам сезонного развития растений разных зон СССР. Морфологические изменения при прохождении растениями большого жизненного цикла изучают на основе разработанной Т. А. Работновым (1950) возрастной периодизации ученики и сотрудники И. Г. Серебрякова и А. А. Уранова.

Экологическая М. р. развивается в плане дальнейшего регионального описания и классификации жизненных форм растений, а также всестороннего изучения приспособления их к крайним условиям: на Памире (И. А. Райкова, А. П. Стешенко и др.), в казахстанских и среднеазиатских степях, пустынях и в горных районах (Е. П. Коровин, М. В. Культиасов, Е. М. Лавренко, Н. Т. Нечаева), в тундрах и лесотундрах (Б. А. Тихомиров с сотрудниками) и т. д. Вопросы классификации и эволюции жизненных форм многосторонне разрабатывал И. Г. Серебряков (1952—64), наметивший главное направление морфологической эволюции в линии от древесных растений к травянистым — сокращение длительности жизни надземных скелетных осей. Его школа ведёт исследование путей эволюции жизненных форм в конкретных систематических группах; это перспективное направление развивается также школой немецкого ботаника Г. Мейзеля (ГДР). К этой же области относятся работы В. Н. Голубева (1957). Важную основу для оценки общих направлений эволюции жизненных форм дали работы англичанина Э. Корнера (1949—55) и швейцарца Э. Шмида (1956, 1963).

Значение для народного хозяйства. Данные сравнительной, экологической и экспериментальной М. р. позволяют не только понять закономерности формообразования, но и использовать их в практике. Работы по онтоморфогенезу и экологической М. р. 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 М. р. и в то же время дают материал для новых теоретических обобщений.

Лит.: Комарницкий Н. А., Морфология растений, в кн.: Очерки по истории русской ботаники, М., 1947; Серебряков И. Г., Морфология вегетативных органов высших растений, М., 1952; Гёте И. В., Избр. соч. по естествознанию, пер. [с нем.], М., 1957; Мейер К. И., Морфогения высших растений, М., 1958; Фёдоров Ал. А., Кирпичников М. Э., Артюшенко З. Т., Атлас по описательной морфологии высших растений, т. 1—2, М., 1956—62; Серебряков И. Г., Экологическая морфология растений, М., 1962; Имс А. Д., Морфология цветковых растений, пер. с англ., М., 1964; Тахтаджян А. Л., Основы эволюционной морфологии покрытосеменных, М. — Л., 1964; его же, Происхождение и расселение цветковых растений, Л.1 1970; Göbel К., Organographie der Pflanzen, Tl 1—2, Jena, 1928—33; Troll W., Vergleichende Morphologic der höheren Pflanzen, Bd 1—2, В., 1935—39; его же, Praktische Einführung in die Pflanzenmorphologie, Tl 1—2, Jena, 1954—57; Wardlaw С., Organization and evolution in plants, L., 1965.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Читайте также: