Issuu on Google+

В. І. СОБОЛЬ

Підручник для 7 класу Р еком ендовано М ініст ерст вом освіт и і н а у к и У країни

Київ «Грамота» 2007

УДК 373.5:(57+58)+(57+58) 1(075.3) Б Б К 28я721 С54

За науковою редакцією професора кафедри ботаніки Н11У ім. М. II. Драгоманова С. С. Морожж Рекомендовано Міністерством освіти і науки України (лист № 1/11-2209 від 28.04.2007 )

Видано за рахунок державних коштів. Продаж заборонено

С54

Соболь В. І. Біологія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. иавч. закл. — К.: Грамота, 2007. — 296 с.: іл. І5ВК 978-966-349-065-6 У підручнику висвітлено основні поняття, пов’язані з будовою та життєдіяльністю живих організмів. Зосереджено увагу на особливостях будови клітини організмів із різних царств органічного світу, зокрема Бактерій, Рослин і Грибів. Принцип ступеневого розміщення навчального матеріалу дає учням можливість розглядати раніше вивчений матеріал на більш високому рівні. Навчальний матеріал наближений до реалій життя через використання типових об'єктів довкілля, мотивацію знань практичного значення, підбір ситуаційних завдань, опис класичних експери­ ментів, розкриття ролі відомих учених тощо. Запитання та завдання зорієнтовані на вікові особливості семикласників і сприятимуть ґрунтовному засвоєнню навчального матеріалу.

ББК 28я721

І5ВК 978-966-349-065-6

© Соболь В. 1.. 2007 © Грамота, 2007

З М ІС Т В С ТУП 1. Біологія — наука про живу п р и р о д у ................. 2. Різноманітність живих о р ган ізм і»..................... 3. Рослинний світ - складова частина природи

. *

Р о з д іл І. Р О С Л И Н И

Тема 1. Будова та життєдіяльність рослин 4. Загальна характеристика рослин 5. Клітина рослин 6. Тканини рослин 7. Органи рослин 8. Будова та функції кореня 9. Мінеральне живлення рослин 10. Пагін і його будова 11. Стебло — вісь пагона 12. Транспорт речовин у рослині 13. Листок —бічна частина пагона 14. Функції листка 15. Відповідь рослин па подразнення Тема 2. Розмноження і розвиток рослин 16. Розмноження рослин 17. Вегетативне розмноження 18. Будова й різноманітність квіток 19. Суцвіття 20.Запилення 21. Запліднення в рослин 22. Насінина. Проростання насінини 23. Плід 24. Поширення плодів і насіння 25. Ріст і розвиток рослин 2(і. Сезонні явища в житті рослин Р о з д іл II. Р ІЗ Н О М А Н ІТ Н ІС ТЬ Р О С Л И Н

3. Водорості Загальна характеристика водоростей Зелені водорості ....................................... Діатомові водорості ................................. Бурі водорості ............................................ Червоні водорості, або б а гр я н к и ........

115 119 123 127

131

4. Вищі спорові рослини Наземні р о сл и н и ....................................... Вищі спорові р о сл и н и ............................. Мохоподібні ................................................ ІІлаупоподібні ........................................... Х в ощ еп одібн і.............................................. Папоротеподібні .......................................

135 139 143 147 151

155

5. Голонасінні Голонасінні — перші насінні рослини Загальна характеристика хвойних . . . Різноманітність і значення хвойних .. 6. Покритонасінні Загальна характеристика покритонасінних Класифікація покритонасінних...................... Родина Капустяні, або Хрестоцвіті .............. Родина Р о зо в і.......................................................... Родина Бобові ........................................................ Родина Пасльонові ............................................... Родина Айстрові, або Складноцвіті .............. Родина Л іл ій н і........................................................ Родина Ц и б у л ев і................................................... Родина Тонконогові, або Злакові .................. Значення покритонасінних ...............................

161 165 169 173 177 181 185 189 193 197 201

205 209 213

Р о з д іл III. Г Р И Б И ТА Л И Ш А Й Н И К И Тема 7. Гриби 52. Загальна характеристика гр и бів ........................................................219 53. Цвілеві гриби ......................................................................................... ..223 54. Шапкові гриби ....................................................................................... ..227 55. Гриби-паразнти ..................................................................................... ..231 Тема 8. Лишайники 56. Лишайники — симбіотичні організми ......................................... ..235

т

Р о з д іл IV. Б А К Т Е Р ІЇ Тема 9. Бактерії 57. Загальна характеристика б а к тер ій ........ 58. Хвороботворні бактерії............................... 59. Ціанобактерії (синьо-зелені водорості)

241 245 249

Розділ V. О Р ГА Н ІЗ М И Й С Е Р Е Д О В И Щ Е ІС Н УВ А Н Н Я Тема 10. Організми й середовище існування 60. Середовища існування рослин .......................................................... 255

61. Рослини й абіотичні чинники...................................................259 62. Рослини й біотичні чинники.................................................. .263 63. Угруповання р о с л и н ...............................................................................267 64. Охорона природи........................................................................271 Словник основних понять ............................................................................. 276 .. Додат ки

Основні правила для формування практичних умінь з біології .....281 Методи наукового дослідження та їхнє застосування для форму­ вання дослідницьких умінь ...............................................................284 Лабораторний практикум................................................................ ..285 Для вашої домашньої Інтернет бібліотеки гсто.сІхії.іІр.иа/рговгат.ч/ЬіоІову.ІіІпі \\\\’іл.с1то7.(>гй \л-\у\ь’.ехсііе.(1е \у\у\у.#епсаі.пеі/тіч1іапіЬ \\'\\\\.міа\'і(';іпсЧ.с'оіп/(1ігссІогу/икг/21883.ЬипІ \у\у\\’.іта8С8.ЬоІапу.ог8/ 1І^.к.чи.кІісг.чоїі.ііа шчг^.ухи.ги/шиясит/Пю/ішІех.ІіішІ \\\\л\-.Іж>ясіепст.і ЬриЬ.сот/Ьоіапу/

6

- ВС ч ТУП Біологія — наука про живу природу Основне поняття:

XXI століття біології.

це

С Т ОЛ ІТТ Я

Ю Н Е С КО

БІОЛОГІЯ ^ 1^ ^ 1/і

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке природа?

Ввідна вправа

Назвіть організми та неживі тіла, як| ви бачите ма ілюстрації 1.1.

^. ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Як ви знаєте з курсу природознавства, жива природа — це вся сукупність орга­ нізмів, які населяють Землю. Живу природу називають ще органічним світом. Сучасний органічний світ на нашій планеті об’єднує віруси, бактерії, рослини, гриби й тварини. Усі вони надзвичайно різні, проте в них є і спільні ознаки, які можна виокремити при дослідженні їхньої будови та життєдіяль­ ності. Загальні для всіх живих істот ознаки називають ознаками живого (іл. 1.2). Ви­ вченням живого та його ознак займається біологія, яка досліджує різноманітність живих істот, їхню будову, особливості життєдіяль­ ності, розмноження, поширення, походження, а також класифікує їх. Нині назву цієї науки слід писати великими буквами, оскільки без біологічних знань вирішити проблеми сучас­ ного життя людини на Землі неможливо. Пе­ редусім це нові хвороби, зростання потреб людини в їжі, у чистому повітрі та воді, це й масове розмноження одних організмів і ви­ мирання інших ТОІЦО.

г

Іл. 1.1. Неживі та живі тіла природи

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Які основні відмінності живої природи від неживої, або Щ О С П ІЛ ЬН О ГО між живими організмами? Чим відрізняється живе від неживого? Усім живим організмам властивий подібний хімічний склад, тобто вони побудовані з тих самих хімічних речовин (неорганічних — води та мінеральних речовин і органічних — білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот). Як цегляний будинок побудований з окремих цеглин, так і будь-який живий організм побудований із окремих часток — клітин. Тому спільним для живих істот є клітинна будова, а неживі тіла такої будови не мають. Усьому живому властивий обмін речовин й енергії. Обмін 7

речовин і енергії — це сукупність процесів, унаслідок яких до організму надходять речо­ 1. Подібний хімічний склад вини й енергія. В організмі вони зазнають 2. Клітинна будова різноманітних перетворень. Частина їх вико­ ристовується для забезпечення життя орга­ 3. Обмін речовин та енергії нізму. Інша частина не використовується і 4. Живлення виводиться з організму. Важливою складо­ вою обміну речовин є живлення. Існує два 5. Дихання основних типи живлення — автотрофне та 6. Виділення гетеротрофне. Дихання забезпечує організми киснем і видаляє вуглекислий газ, а в процесі 7. Ріст і розвиток виділення вони позбавляються непотрібних 8. Розмноження продуктів життєдіяльності. Шматок вугілля, що горить, також перебуває в стані обміну з 9. Рух навколишнім середовищем, оскільки під час горіння використовується кисень, виділяєть­ Іл. 1.2. Основні ознаки живого ся тепло, вуглекислий газ. Однак у результаті такого обміну неживі тіла перестають бути тим, чим вони були спочатку. А для тіл живої природи обмін речовин та енергії є умовою існування, тому що забез­ печує підтримання їхньої внутрішньої впорядкованості, сталості та цілісності. З обміном речовин пов’язаний ріст організмів, який супроводжується збільшен­ ням їхньої маси, розмірів та об’єму. Ріст — це кількісні зміни в організмі. Зміни ж, які забезпечують його життєдіяльність, називають розвитком. Ріст і розвиток — процеси, що нерозривно пов’язані між собою. Є два основних типи розвитку: індивідуальний та історичний. Однією з обов’язкових ознак життя є здатність до розмноження, тобто здатність до відтворення собі подібних. Дуже важливою ознакою всіх живих тіл є рух. Що ж таке рух? Рух — це зміна положення в про­ сторі тіла організму або його частин. Організми рухаються для того, щоб зайня­ ти в просторі якнайсприятливіше положення й уникнути всього небезпечного для їхнього життя, для розмноження, живлення тощо. Отже, основними ознаками живих організмів, які відрізняють їм від об'єктів неживої природи, є їхня будова та процеси життєдіяльності. Яке значення біологічних знань у практичній діяльності людини? Біологія як наука, що вивчає жиггя в усіх його проявах за допомогою найрізноманіт��іших методів, складається з багатьох наукових розділів, які ви­ ступають як самостійні науки. Сучасна біологія — це система наук про живу природу. До її складу входять ботаніка, зоологія, морфологія, анатомія, система­ тика, цитологія, фізіологія, ембріологія, розвиток яких почався давно, і порівняно сучасні — мікробіологія, вірусологія, генетика, біохімія, біофізика, радіобіологія, космічна біологія та багато інших біологічних наук. Назви одних біологічних наук пов’язані з назвами організмів, зокрема, альгологія вивчає водорості, зоо­ логія — тварин, ботаніка — рослини, мікологія — гриби, вірусологія — віруси, бактеріологія — бактерії. Назви інших наук — з особливостями будови та життєдіяльності: морфологія вивчає зовнішню будову організмів, анатомія — внутрішню, фізіологія — процеси їхньої життєдіяльності тощо. Основи деяких із цих наук ви будете вивчати, з іншими ознайомитеся, а про деякі, можливо, тільки почуєте впродовж життя (іл. 1.3). 8

Б ІО Л О Г ІЧ Н І НАУКИ

Б актеріологія —

наука, що вивчає бактерії

.. И Г ^/ ' . Ботаніка —

Ф ізіо л о гія — наука про

N

Екологія —

М ікологія —

ч

науки про зовнішню і внутрішню будову організмів

процеси життєдіяльності організмів

наука про рослини /■

Анатомія і морфологія —

наука про гриби

Л З оологія — ' наукШ ф о тварин

наука про взаємозв'язки організмів із середовищем

)

Й

Систем атика — наука про різноманітність і кла­ сифікацію жи*&організмів

Іл. 1.3. Різноманітність біологічних наук

Бачите, як багато нового ви дізнаєтеся, вивчаючи біологію. Можливо, здо­ буті знання допоможуть вам обрати житті вий шлях у майбутньому. Біологічна наука є фундаментом, основою для розвитку багатьох галузей знань. Вона тісно пов’язана з іншими науками — географією, астрономією, фізи­ кою, технікою, математикою, кібернетикою, хімією, геологією тощо. Особливу роль біологія відіграє в розвитку медицини, сільського та лісового господарства тощо(іл. 1.4). Знання загальних біологічних законо­ мірностей, особливостей розвитку та роз­ множення живих організмів дає можливість розробляти в галузі медицини ефективні методи та засоби, спрямовані на захист здо­ ров’я людини. Сільськогосподарська наука використовує біологічні знання для задово­ лення потреб людини в продуктах харчуван­ ня тощо. Основними завданнями сучасної біології є вивчення відносин людини та довкілля, різноманітності живих організмів та їхніх взаємодій між собою, вивчення можливостей продовження тривалості життя людини й виліковування від різних захворювань, дослідження біологічних явищ з метою вирі­ шення проблем техніки, дослідження життя в умовах Космосу тощо. Отже, біологія має надзвичайно важливе значення для вирішення багатьох проблем сьогодення. Вона тісно вза­ В охороні здоров’я ємодіє з медициною, сіїи'ьким господарством, т— :------------------промисловістю, через що її вважають наукою X X I століття. Іл. 1.4 9

Т В О Р Ч Е ЗА С В О Є Н Н Я

ЗАПРОПОНУЙТЕ ДОСЛІД

^ ля ж11вого властивий обмін речовим. Але шматок вугілля також перебуває в стані обміну з довкіллям. Живе здатне рухатися. Проте рухається і камінь, що котиться з го­ ри. Живе росте. Так і кристали ростуть у насиченому розчині кухонної солі. Ж и ­ ве розмножується. Але ж розмножується (поширюється) і полум’я в лісі під час пожежі. Отже, жодна взята окремо ознака живого не може відрізнити живе від неживого. До уваги слід брати сукупність ознак живого. Як довести, що камінь — неживе тіло? Поміркуйте. А який дослід потрібно провести, щоб довести, що гілка, зрізана взимку, є живою? «Батьком» біології називають давньогрець­ БІОЛОГІЯ кого вченого Лрістотеля, який жив у 384-322 рр. ІСТОРІЯ до н. е. (іл. 1.5); «біологія» давньогрецькою означає «наука про життя». Чому виникнення біології як науки Іл. 1.5. пов’язане зі Стародавньою Грецією, а не зі Стародавнім Римом чи Арістотель зі Стародавнім Єгиптом? БІОЛОГІЯ ЮНЕСКО — це міжурядова організація, що сприяє зміцненню миру й безпеки, співробіт­ АНГЛІЙСЬКА м ова ництву народів шляхом розвитку освіти, науки та культури. Україна є членом Ю Н ЕС КО (іл. 1.6) з 1954 р. Англій­ Іл. 1.6. ською мовою назва цієї організації пишеться так — Ііпііесі Иаііопя Емблема Есіисаііопаї, Зсіепіііїс апсі Сиііигаї Ог^апігагіоп (ІЖ Е 8С О ). Чи ЮНЕСКО зможете ви зробити переклад цієї назви українською? Ознайомтеся з правилами виконання рисунків у біології НАВЧАЄМОСЯ (Додаток 1). Розгляньте трав’янисту рослину під час цвітіння, ПІЗНАВАТИ визначте її корінь, стебло, листки, квітку. Виконайте рисунок, позначте на ньому органи рослини, назвіть рисунок, зазначте ступінь збільшення та охарактеризуйте позначені органи.

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 -6

1. Що таке жива природа ? 2. Назвіть основні ознаки життя. 3. Що вивчає біо­ логія? 4. Для чого біологія використовує методи інших наук? 5. У яких галу­ зях діяльності людини використовуються біологічні знання? 6. Чому XXI століття вважають століттям біології?

7-9

7. Чи правильне твердження: «Живий організм від неживого предмета різ­ ниться здатністю рухатися і розмножуватися»? 8. Яке практичне значення має наука мікологія? 9. Виберіть із вашого раціону харчування ті харчові про­ дукти, які людина отримує від рослин.

1 0 -1 2

10. Запропонуйте модель досліду, яким можна довести, що гілка сухого дерева — неживий об’єкт, а гілка дерева, з якої опали листки на зиму, —живий. 11. Чому виникнення біології як науки пов’язане зі Стародавньою Грецією? 12. Кого називають «батьком» біології?

10

Різноманітність живих організмів Основне поняття:

Принадність світу різноманітності.

у його О. Смирнов

ОРГАНІЗМ ПРИГАДАЙТЕ! Назвіть основні ознаки живого.

Чи знаєте ви?

Які живі орюниши зображені па ілюстрації 2.1?

ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Організм, або жива істота, — будь-яке живе тіло. Іншими словами, це будь-яке тіло природи, яке виявляє ознаки живого. Як ви вже знаєте з уроків природознавства, кожна жива істота — це єдина цілісна систе­ ма, побудована зі складових частин: клітин, тканим, органів, які чітко й злагоджено взаємодіють між собою. Дерево в яблунево­ му саду, білий гриб під дубом, карась у став­ ку — усе це організми. Кожна істота може жити лише у взаємодії з умовами середови­ ща існування, її характерні особливості будови й життєвих функцій є ознаками пристосування до життя в ньому. Напри­ клад, рибн, які живуть у водному середови­ щі, мають для переміщення плавці, а птахи, які літають у повітрі, крила. Організмів дуже багато, вони мають різні розміри, форму, забарвлення тощо. Для опису й упо­ рядкування різн ом ан ітн и х існуючих і вимерлих організмів, їхнього розподілу (класифікації) па групи існує наука систе­ матика. Класифікація організмів це ви­ значення місця організмів у системі органічного світу па основі їхньої подіб­ ності іі відмінності від інших. Класифікувати певний організм —означає визначити належ­ ність до певних систематичних одиниць. Основною і найнижчою систематичною одиницею є вид, а найвищою — царство. Усю сукупність істот сучасного органічного світу об’єднують у 5 основних царств: Віруси, Бактерії, Рослини, Гриби й Тва­ рини (іл. 2.2).

Іл. 2.1. Ж иві ормні.ш и

11

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Чим зумовлена надзвичайна різноманітність організмів? Організми надзвичайно різноманітні за будовою, тином живлення, розміра­ ми тощо. Так, за будовою організми поділяють на одноклітинні та багатоклітинні. Одноклітинними організмами називають істоти, які складаються лише з однієї клітини, що виконує всі необхідні для життя процеси (бактерії). Організми, тіло яких складається з великої кількості клітин, що спеціалізуються на виконанні окремих процесів життя, називають багатоклітинними (папороті, риби, птахи). Такі істоти мають тканини, органи. Лише віруси, які спричинюють різні захво­ рювання, не мають клітинної будови. Ці форми життя займають у природі особливе місце. Вони проявляють ознаки живого, лише потрапивши в живі клітини інших організмів. Самостійно ж здійснювати життєві функції вони не можуть. Царства живої природи

Іл. 2.2 Основні царства сучасною органічного світу

Кожен організм є відкритою системою, тому що бере із середовища завдяки процесам живлення необхідні поживні речовини й енергію. За типом живлення організми поділяють на автотрофні та гетеротрофні. Автотрофні організми, або автотрофи, самостійно виробляють усі необхідні для їхнього життя органічні речовини з неорганічних (рослини) Гетеротрофні організми, або гетеротрофи, не здатні самостійно синтезувати органічні речовини з неорганічних, тому жив­ ляться готовими органічними речовинами, виробленими іншими організмами (тварини, гриби). Усім відомо, що одні організми живуть тільки на суходолі, інші — у воді, ще інші — у грунті тощо. Місця, у яких живуть організми, називають середовищем ітього існування. Тобто, середовище існування це частина природи, що безпо­ середньо оточує організми й здійснює на них прямий або непрямий вплив. На Землі вчені виокремлюють чотири середовища існування організмів: водне, наземно-повітряне, грунтове та органишове (іл. 2.3). У кожному середовищі для особин є певні умови життя, які створ��ються СЕРЕДОВИЩА ІСНУВАННЯ ОРГАНІЗМІВ дією таких чинників, як світло, температура, Водне середовище вологість тощо. Ці чинники називаються Наземно-повітряне середовище екологічними. Саме особливості впливу еко­ Ґрунтове середовище логічних чинників і відрізняють середовища Живі організми як середовище існування існування між собою. Наприклад, у наземноповітряному середовищі па організм вплмваІл. 2.3 12

ють передусім світло, температура, вологість, а особливості водного середовища визначаються властивостями води й відсутністю різких коливань температури. Кожний живий організм пристосовується відповідно до навколишнього се­ редовища. Це проявляється в особливостях його будови та життєвих функціях, які забезпечують певний спосіб життя. Наприклад, у коропа для дихання у вод­ ному середовищі є зябра, а в яблуні для життя в наземно-повітряному середо­ вищі є крона й коренева система. Живі організми, виникнувши на Землі дуже давно, близько 4 млрд років тому, постійно розвиваються, удосконалюються, пристосовуючись до життя в різних середовищах — у воді, на суходолі, у грунті, в інших організмах. Отже, величезна різноманітність організмів зумовлена різноманітністю умов існування, що їх оточують, і їхнім триваліш історичним розвитком. Для чого організми класифікують? Увесь сучасний світ живого на нашій планеті налічує понад 2 мли видів істот. Щоб розібратися з такою величезною різноманітністю організмів, учені-біологи об’єднують їх у групи й дають кожній групі назву. Для чого вивчати різноманітність живого? Як це робити? На ці та багато інших запитань відповідає систематика — наука, що вивчає різноманітність ж и­ вих організмів і класифікує їх. Систематика — одна з найдавніших біологічних наук. Ще давньогрецький учений Арістотель та його учень Теофраст намагали­ ся класифікувати живі організми. Лише у XVIII столітті були закладені наукові основи класифікації рослин і тварин і введені із цією метою класифікаційні, або таксономічні одиниці. Групи організмів, які належать до певної одиниці кла­ сифікації, називають таксонами (іл. 2.4). Усі одиниці придумала людина для зручності класифікації. У природі ж є тільки види. Вони існують незалежно від того, усвідомлюємо ми це чи ні. Вид — основна найнижча одиниця класифікації. Існують особливі правила, відповідно до Царство яких таксонам надаються (присвоюються) Рослини назви. Усі таксони мають міжнародні (латин­ Відділ ські) та національні назви. Для чого потрібні Покритонасінні латинські назви таксонів? Це потрібно для Клас того, щоб учені всього світу могли розуміти Дводольні один одного, досліджуючи різноманітність Порядок живого. Розоцвіті Наукові назви видів завжди складаються Родина з двох слів, а інших таксонів — з одного. На­ Розові приклад, тополя біла й тополя пірамідальна — назви двох видів з одного роду. Рід 1 Яблуня 1 Усі таксони в системі, починаючи від видів, об’єднують на основі спільних ознак Вид Яблуня будови, споріднених зв’язків, походження та домашня історичного розвитку. Яблуня лісова Сучасні систематики найчастіше поділя­ ■ ють увесь світ живого на п’ять царств: Віруси (Уіга), Бактерії (Васіегіа), Рослини (Ріапіае, або Уе§еІаЬі1іа), Гриби ( Мусоїа), Тварини /л 2.4. Основні категорії ( Апіпіаііа). класифікації рослин 13

ТВ О Р Ч Е ЗА С В О Є Н Н Я

НАВЧАЄМОСЯ ПІЗНАВАТИ

особливостями будови клітин організми поділяють па доядерні та ядерні. Знайдіть у словнику поняття «прокаріоти» й «еукаріоти» та визначте основну відмінність між ними.

Надцарство Доядерні (Прокаріоти) І Іарство Кубактерії

Надцарство Ядерні (Еукаріоти) Царство Рослішії

Царст во Гриби

Сонце є найближчою до Землі зіркою. Як і всі ПРИРОДОЗНАВСТВО зірки, Сонце — це розпече­ на куля, у складі якої основними речовинами є гелій і водень. Процеси, які відбуваються із цими речовинами на Сонці, супроводжують­ ся виділенням світла й тепла. Як Сонце впливає на існування живих організмів на Землі (іл. 2.5)? БІОЛОГІЯ Подвійні назви видів широко застосував швед­ ЛАТИНСЬКА МОВА ськії й нрирододослідник Карл Ліипей (1707-1778). За енциклопедич­ ні знання, закладення основ сучасної систе­ матики рослин і запровадження наукових назв для видів його названо «королем» або «князем» ботаніки. Знайдіть і запишіть латинські назви 2 - 3 видів рослин.

| Царство Тварини

БІОЛОГІЯ

Гетеротрофні організми

Вода, мінеральні речовини

/./. 2.5. Зв'язки між Сонцем і живими організмами на Землі

^^з а с т о с у в а н н я Оцінки в балах

Автотрофні організми

знань

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 -6

1. Назвіть відомі вам рослішії, гриби, тварини. 2. Чим організми можуть відрізнятися між собою ? .'5. Що такс середовищ е існування'> А. Назвіть організми, які живуть у різних середовищах існування. 5. Що нивчас сист ема­ тика'? 6. Па які основні царства поділяють усе живе на планеті?

7 -9

7. Чи правильне твердження: «Автотрофні організми самі утворюють необхідні для життя речовини, а гетеротрофні споживають готову їжу»? 8. Назвіть ос­ новні систематичні категорії. 9. Д о яких організмів за будовою належать л юди?

1 0 -1 2

10. Поясніт ь, чому сонячного світла та повітря недостатньо для того, щоб куль­ баба могла нормально рости іі розвиватися. 11. Яке значення мас Сонне для життя на Землі? 12. Ііез яких організмів і чому життя на Землі неможливе?

14

Рослинний світ складова частина природи Основне поняття:

РОСЛИННИЙ СВІТ ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке нежива й жива природа?

Це

повчально

Поряд із потребою бути здоро­ вим у людини є й інші потреби: їй необхідні їжа, одяг, дах над головою, засоби переміщення. Більшу частину цих зручностей вона отримує від рослин. К. Тимірязєв

Цікаво, що залізобетонні кон­ струкції, без яких неможливо уявити сучасне будівництво, ви­ найшов французький садівник Моньє. Замислившись, чому ли­ стки банана не можуть порвати штормові вітри, він дослідив їхню будову й виявив, що листки мають усередині сітку опорних жилок. Цей принцип Моньє за­ стосував для виготовлення ді­ жок із металевими каркасами, у які висаджував пальми. А які ще ідеї та технічні рішення люди­ на запозичила в рослин (іл. 3.1)?

| ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Сучасний рослинний світ нашої планети, тобто сукупність усіх рослинних організмів, формувався поступово впродовж багатьох мільйонів років. Історичний розвиток рослин відбувався і відбувається у взаємодії з навко­ лишнім середовищем, унаслідок чого між рослинами та компонентами природи існують найрізноманітніші зв’язки. Завдяки здатності Іл. 3.1. Окремі технічні рішення на до фотосинтезу рослини відіграють важливу основі особливостей будови рослин роль у житті нашої планети. Вони виливають на її клімат, склад атмосфери, утворення грунтів, визначають умови існування тварин, грибів, бактерій тощо. Отже, рослинний світ — важлива складова природи. Життя людини також дуже тісно пов'язане з рослинним світом. Росли­ ни забезпечують людину киснем, їжею, ліками, будівельними матеріалами тощо.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Що таке рослинний світ? Життя виникло у водному середовищі. Перші рослини також виникли у воді. Це були мікроскопічні одноклітинні водорості, які плавали під освітленою сон­ цем поверхнею води. Рослини жили у воді дуже довго. Увесь цей час на Землі відбувалися зміни клімату, земної поверхні. Приблизно 450 млн років тому на 15

Землі створилися такі умови, завдяки яким рослини «вийшли» на суходіл. Лише після цьо­ го почався бурхливий розвиток рослинного сві­ ту. В історії розвитку рослинного світу вчені виокремлюють кілька епох, у кожній з яких спостерігалося панування па нашій планеті окремих груп рослин. У сучасному рослин­ ному світі є такі групи рослин — водорості, вищі спорові рослини (мохи, хвощі, плауни, па­ пороті), насінні рослини (голонасінні та покритонасінні). Нині нараховують понад 500 тисяч видів рослин, які поширені по всій планеті. Кожен вид представлений великою кількістю орга­ нізмів, які живуть на певній території. В умовах Іл. 3.2. Рослинні угруповання: цієї території рослини різних видів взаємо­ 1 —ліс; 2 — луки; 3 — степ; 4 — болото діють між собою, утворюючи рослинні угру­ повання (іл. 3.2), які також дуже різнома­ нітні. Ця різноманітність визначається кліматом, рельєфом і ґрунтами території, на якій вони існують. Рослини взаємодіють не лише між собою, а й із тварина­ ми, грибами, бактеріями та з неживою природою, утворюючи екосистеми (наприклад широколистий ліс). Отже, рослинний світ — це сукупність усіх рослинних організмів та їхніх угруповань, що формувалися і виникали протягом тривалого історичного часу, пристосовуючись до різних умов життя на нашій планеті. Чому рослинний світ є частиною природи? Рослини — це відкриті системи, які постійно взаємодіють із компонентами природи, що її оточують. Ще з моменту свого виникнення вони взаємопов’язані з тілами й умовами неживої природи. А від інших складових природи рослини настільки залежні, що без них життя на Землі було б неможливим. Без рослин ие можуть існувати ні тварини, ні людина, ні гриби. То чому ж усе-таки рослинний світ є частиною природи (іл. 3.3)? У природі зелені рослини: • створюють із неорганічних речовин неживої природи органічні сполуки, які є поживними речовинами для грибів, тварин, людини; • збагачують повітря киснем, який необхід­ Л ітосфера ний для дихання практично всіх живих істот; • запобігають збільшенню вмісту вугле­ Атмосфера Гідросфера кислого газу в атмосфері, нагромадження яко­ і го призводить до потепління клімату планети; • беруть участь у формуванні грунтів, РОСЛИННИЙ СВІТ запобігають їхньому руйнуванню при дії і N54 води та вітру. Тварини Бактерії 1г Людина використовує рослини (іл. 3.4): • у їжу (наприклад харчові рослини: пше­ Гриби ниця, горох) і на корм тваринам (сіно, кормо­ Іл. 3.3. Зв'яж и рослин з іншими вий буряк тощо); складовими природи 16

• для лікування хвороб (наприклад лі­ карські рослини: ромашка лікарська, лина серцелиста тощо); • у промисловості як сировину (наприк­ лад технічні рослими: ране, льон тощо); • у будівництві як будівельний матеріал (деревина сосни, дуба, вільхи тощо); • для озеленення місці) проживання (наприклад декоративні рослини: троянди, Іл. 3.4. тюльпани тощо). Отж е, рослинний світ с складовою частиною природи, тому що між рослинами й неживою та живою природою існують дуже тісні взаємозв'язки. Яке значення ботанічних знань у сучасному світі? Ми вже згадували, що знання про будову рослин було використано в залізо­ бетонних конструкціях, вертольотобудуванні. Ейфелева вежа в Парижі, Останкінська вежа в Москві й телевежа в Києві також побудовані з використанням особливостей будови рослин. Ма основі знань про будову та особливості життє­ діяльності живих організмів виник навіть окремий розділ біології — біоніка. Нині з рослинних олій, зокрема з рапсової, уже одержують пальне для дви­ гунів автомобілів. Це пальне не містить шкідливих для людини речовин і не за­ бруднює повітря, яким дихає все живе. А ще вчені всього світу працюють над вирішенням проблемі! підвищення ефективності процесу фотосинтезу, аби до­ битися, щоб рослини засвоювали більше енергії Сонця. Якщо ця проблема бу­ де розв’язана, людство більше не боятиметься енергетичної кризи. Знання про рослини допомагають людині розв’язувати цілу низку складних питань у різних галузях людської діяльності: медицині, сільському господарстві, промисловості, у справі охорони природи тощо. Нині світ опинився перед загрозою екологічної кризи і настав час, коли в науковців запитують: Як жити далі? Чим дихати в містах? Як вилікувати захво­ рювання без хірургічної операції? Як виростити рослини без хімікатів? Відпо­ вісти на всі ці запитання можна лише оволодівши біологічними знаннями.

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ У ботаніці для характеристики рослинного світу використовують МІФОЛОГІЯ поняття: «рослинність» і «флора». Рослинність — це сукупність рослинних угруповань на певній території. Флора — це історично складена сукуп­ ність видів рослин, які ростуть на певній території (наприклад флора України, Карпат). А що означає назва «Флора» в давньоримській міфології (іл. 3.5)? НАВЧАЄМОСЯ Досить часто в ботаніці для споПІЗНАВАТИ стереження, опису, дослідження неве­ ликих об’єктів використовують луну Лупа (фр. Іоире) — лінза чи система лінз для розглядан­ ня дрібних деталей. Найпростіша лупа складається зі

БІОЛОГІЯ

2 Біологія, 7 кл.

Т Іл. Р ембрант Флора. 16)4

17

збільшувального скла й оправи з ручкою (іл. 3.6). Ознайомтеся з правилами роботи з лупою (Додаток 1) па с. 281 підручника. Роздивіться через лупу 2 - 3 плоди кульбаби лікарської. Яку форму мають плоди? Як вони розташовані й для чого їм воло­ ски на верхівці? Роздивіться за допомогою лупи листки, стеб­ ла й квітки глухої кропиви та кропиви дводомної. Що між ниІл. 3.6. Лупа ми спільного та відмінного? БІОЛОГІЯ Для пізнання законів життя рослин слід детально вивчати ПРИРОДОЗНАВСТВО"*" фізичні та хімічні явища, які є основою процесів життєдіяль­ ності рослинних організмів. Пригадайте визначення та на­ ведіть приклади вивчених вами фізичних і хімічних явищ.

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

І- 6

1. Що таке рослинний світ ? 2. Назвіть рослини, що ростуть у місцевості, де ви проживаєте. 3. Яке значення рослин у природі? 4. Чи використовує людина дикорослі рослини для своїх потреб? 5. Що вивчає ботаніка? 6. Яку роль відіграють рослини в житті людини?

7 -9

7. Наведіть приклади зв’язків рослин із неживою та живою природою. 8. У яких галузях людської діяльності використовуються рослини? 9. Назвіть основні розділи ботаніки.

1 0 -1 2

10. Чим поняття «флора» відрізняється від поняття «рослинність»? 11. По­ ясніть, чому рослини є складовою частиною природи. 12. Чому ботаніка у своїх дослідженнях користується методами інших наук?

С А М О П Е Р Е В ІР К А Й У З А Г А Л Ь Н Е Н Н Я З Н А Н Ь Зміст матеріалу

Ви опанували цю тему,

якщо можете:

1. Біологія —наука про живу природу

— назвати ознаки, які відрізняють організми від тіл неживої природи; — назвати науки, що вивчають живу природу; — навести приклади застосування біологічних знань у прак­ тичній діяльності людини й у власному житті

2. Різноманітність живих організмів

—назвати царства живої природи; — пояснити, чим зумовлена надзвичайна різноманітність ор­ ганізмів на Землі; — назвати типи середовищ існування організмів; — назвати основні класифікаційні категорії, що використову­ ють у систематиці рослин

3. Рослинний світ — —назвати рослини, що ростуть у місцевості, де ви проживаєте; —пояснити, чому рослини є складовою частиною природи; складова частина — навести приклади застосування знань про рослини в меди­ природи цині й сільському господарстві

18

Р о з д і л

РОСЛИНИ

І

ТЕМА 1

4. Загальна характеристика рослин 5. Клітина рослин 6. Тканини рослин 7. Органи рослин 8. Будова та функції кореня 9. Мінеральне живлення рослин 10. Пагін і його будова 11. Стебло — вісь пагона 12. Транспорт речовин у рослині 13. Листок — бічна частина пагона 14. Функції листка 15. Відповідь рослин на подразнення

ТЕМА 2

16. Розмноження рослин 17. Вегетативне розмноження 18. Будова й різноманітність квіток 19. Суцвіття 20. Запилення 21. Запліднення в рослин 22. Насінина. Проростання насінини 23. Плід 24. Поширення плодів і насіння 25. Ріст і розвиток рослин 26. Сезонні явища в житті рослин

Тема 1. БУДОВА ТА ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ РОСЛИН

Загальна Рослини характеристика рослин сонця. Основне поняття:

— це діти Землі та

РОСЛИНИ ПРИГАДАЙТЕ! Які організми називають авто­ трофами?

Поміркуйте

Порівняйте зображення іриса на картині Вінсента ван Гога з фотографією (іл. 4.1). Чим вони відрізняються?

ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Коли ми згадуємо про рослини, передусім уявляємо собі ліс, поле, луки, степові або гір­ ські пейзажі чи міський парк, сад. З досвіду життя і навчання в початковій школі ви вже маєте певні знання про рослини. Тепер ви їх систематизуєте, розширите та поглибите. Як же ми впізнаємо рослини? Так, за зовнішнім виглядом. Передусім рослини не рухаються активно, тобто не можуть са­ мостійно пересуватися, і мають зелений колір. Кольору їм надає речовина хлорофіл. Хлорофіл утворюється в клітинах рослин на світлі. Завдяки хлорофілу рослини здатні використовувати сонячну енергію, утворю­ вати з неорганічних речовин органічні. О р­ ганічними речовинами живляться всі інші живі істоти, у тому числі й людина. Крім того, рослини також виділяють у повітря Іл. 4.1. а — Вінсент ван Го?. Іриси; кисень, без якого не можуть жити живі 6 — ірис флорентійський організми. Царство Рослини представлене різноманітними формами організмів — від одноклітинних мікроскопічних рослин (більшість водоростей) до гігантських дерев, які можуть мати стовбур завтовшки 10-12 м (баобаб, секвоя) і сягати 100-135 м заввишки (евкаліпт, секвоя). Дуже важливою ознакою рослин є автотрофне живлення — здатність са­ мостійно утворювати органічні речовини з неорганічних, використовуючи для цього енергію Сонця. Тільки в рослин є целюлозна клітинна оболонка й запасна речовина — крохмаль. Тільки рослини мають цикл відтворення, у якому чітко чергуються два покоління (статеве й нестатеве). Цикл відтворення — це сукуп­ ність усіх етапів (фаз) життя рослини, від проростання до відмирання. Вивчаючи царство Рослини, ви детально ознайомитеся з цими ознаками. Серед рослин існує

/

21

незначна частина організмів, які, пристосо­ вуючись до виживання, перейшли знову, як бактерії, до гетеротрофного живлення, тобто живлення готовими органічними речовинами. Перші рослини з ’явилися дуже давно, по­ над 2500 мли років тому. Це були водорості, які поступово опанували Світовий океан. На суходолі рослини з ’явилися значно пізніше, близько 450 млн років тому. Про це свідчать знайдені в породах відбитки рослин і спор. Царство Рослини умовно поділяють на нижчі та вищі рослини. До нижчих відносять водорості, тіло яких не почленоване на орга­ ни й називається шоломом. До вищих рослин відносять наземні рослини, тіло яких можна поділити на корінь і пагін. Основними части­ Іл. 4.2. Будова квасолі нами пагона є стебло та листки. Таку будову рослини називаютьлисткостебловою (іл. 4.2). Наука, що займається вивченням царства Рослини, називається ботанікою. Вивчення царства Рослини розпочинається з ознайомлення з клітиною. квітка

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Які найзагальніші ознаки притаманні рослинам? Тіло рослини складається з однієї чи багатьох клітин, які мають ядро. У бага­ токлітинних рослим існують групи клітин, які здійснюють ті чи інші процеси життєдіяльності: одні з них забезпечують ріст, інші — живлення тощо. Групи клітин, які мають спільне походження, подібну будову й виконують однакові функції, називають тканинами. З тканин побудовані органи. Більшість рослин­ них організмів за типом живлення є автотрофами, тобто вони здатні утворювати органічні речовини з неорганічних, використовуючи енергію Сонця. Як і будьякий організм, рослина дихає. Іншою не менш важливою ознакою рослинних організмів є те, що вони ведуть прикріплений спосіб життя. До того ж рослини мають необмежений ріст, тобто вони ростуть протягом усього життя. Отже, найзагальнішими ознаками рослин є клітинна будова, автотрофний тип живлення, ди­ хання, прикріплений спосіб життя та необмежений ріст. Які особливості процесів життєдіяльності рослин? Одним із найважливіших процесів життєдіяльності рослин є обмін речовин і перетворення енергії. Це дуже складні й до цього часу недостатньо вивчені процеси. Добре відома лише послідовність цих процесів. Спочатку — надход­ ження до рослини речовин із довкілля. Далі — їхнє перетворення в організмі, що забезпечує його життєдіяльність. Нарешті — виведення з організму кінцевих продуктів життєдіяльності (іл. 4.3). До рослинного організму надходять неор­ ганічні речовини — вода, кисень, вуглекислий газ, мінеральні речовини. Росли­ на може їх використати тільки в розчиненому або газоподібному стані. У кліти­ нах рослин із неорганічних сполук утворюються органічні — вуглеводи, білки, жири тощо. Саме органічні речовини витрачаються на процеси життєдіяльності 22

іі забезпечують рослинам ріст, розвиток, роз­ множення, дихання тощо. При цьому органічні речовими зазнають перетворень, унаслідок яких утворюються вода, вуглекислий газ, де­ які інші речовини, що виділяються в довкілля. Утворення органічних речовин із неорганіч­ них відбувається в рослинній клітині в хлоро­ пластах під час фотосинтезі). Для нього, як вам вже відомо, рослини використовують енергію Сонця. Саме фотосинтез і забезпечує автотрофне живлення. Розпад складних ор­ ганічних речовин до простіших відбувається в клітині під час дихання. При цьому вивільню­ ється енергія, яку клітина використовує для забезпечення інших процесів життєдіяль­ ності. Для рослин характерне повітряне та мінеральне живлення. Повітряне живлення здійснюється шляхом надходження в листки вуглекислого газу, а мінеральне — забезпечу­ ється надходженням води іі мінеральних ре­ човин через корінь. Завдяки росту рослини реагують на зміну умов довкілля, формують значну листкову поверхню для фотосинтезу та розгалужену кореневу систему для поглинання води й мі­ неральних речовин. Транспорт речовин по рослині здійснюється за допомогою провід­ них тканин (іл. 4.4).

Ж Фотоси

Дихання

Іл. 4.3. Основні процеси життєдіяльності рослин

О С О Б Л И В О С Т І П Р О Ц Е С ІВ Ж И Т Т Є Д ІЯ Л Ь Н О С Т І Р О С Л И Н

Фотосинтез за допомогою зелених пігментів-хлорофілів Ріст ііеобмсжсішіі Живлення автотрофне з вико­ ристанням сонячної енергії Для дихання потрібен кисень Транспорт речовин за допомо­ гою провідних тканин

Чим зумовлена велика різноманітність Іл. 4.4. рослин? Рослини відрізняються одна від одної за кількістю клітин, особливостями бу­ дови іі життєвих функцій, тривалістю життя тощо (іл. 4.5). За кількістю клітин рослинні організми бувають одноклітинні (хламідомонада), колоніальні (воль­ вокс) і багатоклітинні (вишня). За зовнішнім виглядом виокремлюють дерева (з одним здерев’янілим стеблом), кущі (з декількома здерев’янілими стеблами) і трави (з м’якими соковитими стеблами). Іл. 4.5. За тривалістю життя рослини поділяють на Різноманітність рослин м одно-, дво- і багаторічні. Дерева й кущі — ба­ кількістію клітин: гаторічні рослини (деякі дуби живуть понад 1 — вольвокс; тисячу років). Серед трав є: багаторічні (кон­ 2 — хламідомонада; З — гілка вишні валія, кульбаба, кропива тощо), однорічні (просо, овес, чорнобривці тощо) та дворічні (морква, капуста, буряк тощо). Отже, велика різноманітність рослин зумовлена умовами існування, їхньою здат­ ністю пристосовуватися до умов довкілля та тривалим історичним розвитком. 23

іЛ»Гяг БІОЛОГІЯ+ ХІМІЯ

ТВ О Р Ч Е ЗА С В О Є Н Н Я

Відомо, що рослини існують завдяки фотосинтезу. Цей процес можна зобразити так:

Вода + Вуглекислий газ + Світлова енергія = Органічні речовини + Кисень Як ви вважаєте, фотосинтез є хімічним чи фізичним процесом? Поясніть, чому. БІОЛОГІЯ Атмосфера — це зовнішня оболонка Землі, що утворена ГЕОГРАФІЯ повітрям. Повітря є сумішшю багатьох газів (іл. 4.6). Який із газів повітря утворюється завдяки фотосинтезу рослин? Які з газів атмосфери мають для рослин виняткове значення? Соїог СЬап§ез. Іп асМіїіоп БІОЛОГІЯ^ £0 сЬІогорЬуІІ, Іеаґ сеіія аіхо АНГЛІЙСЬКА МОВА т а у с о п їа і п 0 £]іе г р і^ іп е п ія . ТЬезе рі$теп ї 5 ассоипі Гог їііе соїог оґ аиіитп Іеауея. А топ§ іЬе рі^тепія Ьипсі іп Іеауек аге уеіФотоапарат і о \ у хапіЬорЬуІЬ, уеІІошізЬ-огапйе сагоіепек. Ьіке сЬІогорЬуІІ, хапіЬорЬу1І5 апсі сагоГепе8 аге сопШтатив Іаіпе(1 іп Ііпу §гапиіе5 іп хоте ІеаГ сеІЬ. Ознайомтеся з будовою Тубус НАВЧАЄМОСЯ мікроскопа (іл. 4.7). Розглянь­ Об'єктиви. ПІЗНАВАТИ те малюнок у підручнику і знайдіть на мікроскопі всі частини, що позна­ Предметний чені на малюнку. Ознайомтеся з правилами ко­ столик ристування світловим мікроскопом (Додаток 1) Гвинти і за допомогою вчителя виконайте дії, передба­ Іл. 4.7. Будова світлово/о мікро­ чені правилами. скопа

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Яка головна ознака рослим? 2. Дайте визначення поняттю «автотрофи». 3. Назвіть ознаки відмінності рослим між собою. 4. Які є групи нижчих і ви­ щих рослин? 5. Назвіть основні процеси життєдіяльності рослин. 6. Чим ріст рослин відрізняється від росту переважної більшості тварин?

7-9

7. Що спільного між різними видами рослим? 8. Наведіть приклади впливу чинників середовища на будову та життєдіяльність рослим. 9. Чому рослинам постійно потрібні вода, вуглекислий газ, кисень, світло, тепло?

10-12

10. Чому за відсутності організмів, здатних до фотосинтезу, життя на нашій планеті було б неможливим? 11. Поясніть, чому сонячного світла та води недостатньо для того, щоб верба могла нормально рости й розвиватися. 12. Чому в рослин, крім зеленого, може бути іншим колір?

24

Клітина рослин ЙГЕ

Клітини є цеглинками, з яких зводиться будівля рослини. К. Тимірязєв

КЛІТИНА ПРИГАДАЙТЕ! Дайте визначення поняттю «рослини».

Знайомтеся

Російський учений К-нимент Аркадійович Тимірязєв (1843-1920) присвятив життя вивченню склад­ них явищ, які відбуваються в зе­ лених рослинах (іл. 5.1). Його дослідження стали великим вне­ ском у світову науку. У праці «Життя рослин» К. А. Тиміря­ зєв наголошував: «Переконатися в тому, що рослина складається з клітин, можна за допомогою про­ стих засобів. Придивіться, напри­ клад, до топкої скибки стиглого кавуна і ви побачите, що вона складається з дуже розсипчасто зв’язаних між собою пухирців, які нагадують ікринки чи бісер. Це — клітинки, які в м’якоті зрі­ лих плодів зазвичай втрачають взаємозв’язок, стають вільними».

ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ

Іл. 5. 1. К .А . Тимірязєв

Іл. 5.2. Пшоманітність будови рослинних клітин: 1— клітини м ’я коті кавуна;2 — клітина зернівки пшениці; З — клітини листка елодеї; 4 — клітини шкаралупи горіха

Ви вже знаєте, що переважна більшість організмів побудована з клітин. Усі організми царства Рослини мають клітинну будову. Клітина — це найменша жи­ ва система, яка може здійснювати життєві функції. Виконання цих функцій здійснюється тільки в клітині. Саме тому клітину називають основною струк­ турною і функціональною одиницею живого. Пригадайте визначення поняття «клітина», з яким ви ознайомилися на уроках з природознавства, і порівняйте з наведеним вище. У тілі багатоклітинних рослин клітини спеціалізуються на виконанні окремих життєвих функцій, у зв’язку з чим набувають відмінностей у будові. Кількість клітин в організмі рослин збільшується в результаті їхнього поділу. Особливостями будови рослинної клітини є наявність міцної клітинної оболонки, пластид і великих вакуолей. У всіх живих клітинах рослини є ядро та цитоплазма. Усі багатоклітинні рослини складаються з клітин, які можуть відрізнятися формою, розмірами, забарвленням. Ці особливості залежать від функцій, які вони виконують (іл. 5.2). 25

г

П О ГЛ И Б Л Е Н Н Я ТЕ М И

Уперше побачив і описав клітину англійсь­ кий фізик Роберт Гук (1635-1703). У 1665 р. він відкрив, що тонкі зрізи серцевини бузини та корку дуба складаються з комірок, які назвав клітинами. Пізніше було встановлено, що ос­ новними частинами рослинної клітини є клі­ тинна оболонка, цитоплазма та ядро. Клітинна оболонка — це частина клітини, що відокрем­ лює її від довкілля та здійснює з ним обмін речовин. До складу оболонки рослин входить речовина целюлоза, іцо надає їй постійної форми та міцності. Оболонка визначає розмір і форму клітини. В оболонці є нори, через які відбувається зв’язок між сусідніми клітинами за допомогою цитоплазматичних містків. Цитоилазма - внутрішнє середовище клітини, Іл. 5.3. Будова рослинної клітини: що міститься між клітинною оболонкою та 1 — мітохондрія; 2 — клітинна обо­ ядром. Частина цитоплазми, що прилягає до лонка: З — ядро: 4 — вакуоля; 5 — ци­ топлазма; в — пластида оболонки, більш щільна, має особливу будову й називається мембраною. Особливістю ци­ топлазми є напіврідкий стан, що забезпечує здатність до внутрішньоклітинного руху. Завдяки цьому цитоилазма здійснює транспорт речовин, у ній знаходяться всі складові клітини й накопичуються запасні поживні речовини. У мертвих клітинах рух цитоплазми припиняється. У цитоплазмі є різноманітні тільця, що називаються органелами. Органели - це постійні структури клітини, які вико­ нують певні функції. Найхарактернішими в клітинах рослин є пластиди та вакуолі. Ядро - це округле тільце, яке зберігає та захищає спадкову інформацію рослини і регулює всі щюцеси її життєдіяльності. Ця інформація містить відомості про всі ознаки, життєві функції як клітини, так і всього організму в цілому (іл. 5.3). Як здійснюються процеси життєдіяльності рослинної клітини? Основними процесами, що забезпечують життя рослинних клітин, є обмін речовин, дихання, ріст, транспорт речовин тощо. У їхньому здійсненні беруть участь компоненти клітини, що мають певну будову. Наприклад, оболонка клітини має пори, через які проходять тонкі цитоплазматичні містки, що зв’язують вміст сусідніх клітин між собою і таким чином за­ безпечують цілісність рослинного організму. Пластиди — клітинні органели, у яких утво­ рюються і нерідко накопичуються органічні речовини. Пластиди властиві тільки рослинам. Вони є трьох типів: хлоропласти, хромоплас­ ті! та лейкопласти. Хлоропласти — пластиди 3 ., зеленого кольору, який зумовлюється наяв­ ністю хлорофілу: у них здійснюється фото­ синтез (іл. 5.4). Хромопласті/ — пластиди і \ червоного, помаранчевого іі жовтого кольору. Іл. 5.4. Хлоропласти

%~?і

26

Вони зумовлюють яскраве забарвлення органів рослин, яке принаджує комах для запилення та поширення насіння. Лейкопласти — безбарвні пластиди, у яких найчастіше іі накопичується крохмаль. Колір пластид залежить від особливих барвних речовин, які називають пі/ментами. Вакуолі — це оргаиели клітини, що заповнені клітинним соком і відокремлені від цитоплазми мембраною. Клітинний сік це вода з розчиненими в ній речовинами. У клітинному соку можуть бути барвники, які визначають червоне, блакитне, фіолетове забарвлен­ ня багатьох овочів, фруктів, квіток. Вакуолі виконують також травну, видільну іі опорну функції, створюючи зсередини тиск. Є в клітинах рослин і такі важливі оргаиели, як мітохондрії. Мітохондрії — це органепи, у яких здійснюється ди­ хання. Вони постійно рухаються в клітині й збираються там, де потрібна енергія, оскільки вона виділяється під час дихання. Отже, процеси життєдіяльності рослини здійснюються клітинами, що мають певну будову, тобто між будовою та функціями клітини існує тісний взаємозв’я зок. Чим зумовлені особливості та різноманітність рослинних клітин? Із клітин складаються бактерії, рослини, гриби, тварини. Але рослинні клітини, у зв’язку з особливостями життєвих функцій рослин, мають певні відмінності. Вп вже знаєте, що головною характерною рисою рослин є їхня здатність до фотосинтезу, що здійснюється в хлоропластах — пластидах зеленого кольору. Оскільки рослини ведуть нерухомий спосіб життя і нерідко бувають великіх роз­ мірів, вони мають бути особливо міцними. Саме тому клітинна оболонка в них побудована з целюлози. Велике значення для забезпечення цілісності мають цитоплазма­ тичні містки між клітинами. Наявність вакуолей у клітинах рослин дозволяє підгриму­ вати в них постійний тиск, накопичувати розчинні поживні речовини, регулювати вміст води в цитоплазмі тощо. Клітини рослин можуть мати різні розміри, форму, забарв­ лення тощо. Більшість рослинних клітин дрібні (від 0,01 до 0,1 мм). Іноді клітини бувають такими великими, що їх можна побачити неозброєним оком. Великі розміри мають клітини м’якоті кавуна, лимона, помі­ дора, бульб картоплі. За формою клітини бувають овальними, яйцеподібними, паличко­ подібними, спіралеподібними, кубічними тощо. Розрізняють і два основні типи клітин: округлі, у яких довжина маііже не перевищує шири­ ни, і видовжені, у яких довжина завжди пере­ Іл. 5.5. Різноманітність клітин: вищує ширину більш як удвічі (іл. 5.5). Отже, 1 —недиференціиована клітин»; 2 - жи­ особливості будови рослинних клітин зумов­ ва паренхімна клітина; 3 — клітина стовпчастої тканини листка; 4 — за ­ лені особливостями процесів життєдіяльнос­ микаюча клітина продиху; 5 — луб'яне ті рослин, а різноманітність клітин рослин волокно; 6 — судина; 7 — ситоподібна залежить від функцій, які вони виконують. трубка; 8 — деревинне волокно

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВО ЄННЯ

Лабораторна робота № 1 (Додаток 2)

27

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ Важливим проявом життя клітин є їхня здатність до поділу (іл. 5.6). Нові клітини можуть утворюватися не лише поділом, а й унаслідок злиття. Клітину, яка утворюється внаслідок злиття двох, називають зиготою. Клітини, що беруть участь в утворенні зиготи, називають статевими, а клітини, що виникають унаслідок поділу й утворюють тіло рослини, називають соматичними. Із зиготи починається розвиток нового організму. Яке значення має поділ клітини? Яка частина клітини відіграє голо­ вну роль у складних процесах поділу клітини і чому?

ЗАПРОПОНУЙТЕ ПОЯСНЕННЯ

Іл. 5.6. Утворення клітин поділом

БІОЛОГІЯ

Зіш еїи ге апс1 Рипсііоп. ЕасЬ іпсііукіиаі ріалі сеіі із а1 Раг*1у хеіґ-зиїїісіепі;, Ьеіп§ ізоіаіесі (гот ііз пеі$ЬЬогз Ьу а сеіі т е т Ь г а п е апсі а сеіі \\га11. ТЬе шешЬгапе апсі \\'а11 а11о\ч* їЬе іпсіі уісіиаі сеіі їо саггу оиі іІз Іипсііопз; аі іЬе з а т е Ііт е , сопітипісаііоп \\'ііЬ зигоітс1іп§ сеііз із тасіе роззіЬІе іЬгои^Ь су{ор1азтіс соппесііопз саііесі ріазто(Іезтаїа. БІОЛОГІЯ К л і т и н н и й сік вакуоль — це в о д н и й розчин органічних і ХІМІЯ-*" неорганічних речовин, склад яких змінюється залежно від ви­ ду рослини та її стану. У складі клітинного соку є вітаміни, цукри, кислоти та інші речовини. А що таке хімічні речовини? АНГЛІЙСЬКА МОВА"*”

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Дайте визначення поняттю «клітина*. 2. Назвіть компоненти клітини рос­ лин. 3. Навіщо рослинній клітині оболонка? 4. Які функції виконують пласти­ ди? 5. Які особливості рослинних клітин? 6. Наведіть приклади різних клітин.

7-9

7. Хто і коли відкрив клітинну будову організмів? 8. Яке значення органел клітини? 9. Чим зумовлені особливості рослинних клітин?

10-12

10. Поясніть значення ядра в поділі клітин. 11. Як здійснюється зв’язок між су­ сідніми клітинами в рослин? 12. Чому при руйнуванні клітин м’якоті кавуна витікає солодкий сік, м’якоті лимона —кислий, а клітин кульбаби —молочний?

28

Тканини рослин 2поняття: “ “ ТКАНИНА

Для того щоб зрозуміти життя рослини, потрібно ознайомити­ ся з її формою. К. Тимірязєв

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке клітина? Поясніть

Анатомія рослин — це наука, що вивчає внутрішню будову рослин. Основним завданням цієї науки є вивчення будови рослин у зв’язку з функціями, які вони виконують. А чому будову рослин, як і інших живих організмів, слід вивчати у взаємозв’язку з їхніми життєвими функціями?

Листки

ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ У багатоклітинних організмів є групи клітин, які здійснюють різні процеси життє­ діяльності. Такі групи клітин називають тканиною. Термін запропонований за подіб­ ністю до текстильних тканин. У вищих рос­ лин зазвичай виокремлюють такі тканини — твірні, покривні, провідні, основні (іл. 6.1). Рослини, на відміну від тварин, мають не­ обмежений ріст. Це забезпечується наявністю твірних тканин. Твірні тканини — це ткани­ ни, що складаються з молодих, здатних до поділу клітин (наприклад твірна тканина верхівки кореня або пагона). Ці тканини Іл. 6.1. Тканини в тілі рослини забезпечують різні типи росту рослин і дають початок усім іншим тканинам, які називають постійними. Постійні тканини рослини (покривні, провідні, основні) формуються з твір­ ної. Вони відрізняються особливостями будови, розташуванням і функціями. Покривні тканини — це тканини, які розташовані на поверхні органів рослини й виконують захисну функцію (наприклад шкірка иа поверхні листків). Так, кліти­ ни на поверхні листка зазнають безпосереднього виливу середовища, тому їхньою основною функцією є захист внутрішніх клітин, що позначається на будові клітин. Провідні тканини — це тканини, по яких здійснюється переміщення роз­ чинених речовин по рослині (видовжені трубки-судини в деревині стебла тощо). Основні тканини — це тканини, які є переважаючими в тілі рослини. У них запасаються речовини, відбувається фотосинтез тощо (наприклад м’якоть кавуна, у клітинах якої накопичуються солодкі речовини та вода). 29

типи

ОСНОВНІ Р О С Л И Н Н И Х ТКАНИН

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Чим зумовлена різноманітність рослин­ них тканин? Тканина — це сукупність клітин, подібних за будовою і об’єднаних спільністю походжен­ Твірні Основні ня та фізіологічних функцій. Такі групи клітин за пропозицією англійського вченого Неємії Грю названі тканинами в 1671 р. й донині збе­ регли свою назву. Вищі рослини побудовані з Провідні Покривні різних тканин. Ця різноманітність є наслідком Іл. 6.2 пристосування рослин до різних умов назем­ ного середовища, у яких вони формувалися, та різних функцій, які вони виконують протягом життя. Найбільша різноманіт­ ність тканин притаманна покритонасінним, які мають найвищий рівень органі­ зації в рослинному світі. З тканин у рослин утворюються органи. Наприклад, листок на своїй поверхні має покривну тканину, всередині — основну тканину, у якій здійснюється фотосинтез, і провідну тканину, яка забезпечує транспорт речовин (іл. 6.2). Отже, тканинну будову мають наземні рослини. Різноманіт­ ність рослинних тканин, особливості їхньої будови й функціонування зумовлені пристосуванням рослин до життя на суходолі. Від чого залежить розташування та будова твірних тканин? Твірні тканини, як ви вже знаєте, забезпе­ чують ріст і розвиток рослин, даючи початок усім іншим тинам тканин. Саме цим зумов­ люються особливості будови твірних тканин. Клітини твірних тканин дрібні, мають тонкі стінки й великі ядра, чим забезпечується їхній постійний і швидкий поділ. Твірні тканини зазвичай розташовуються або на верхівках кореня та пагона, або в середині цих органів. Верхівкові твірні тканини забезпечують ріст пагона у висоту, а кореня —у глибину (іл. 6.3). Бічні твірні тканини, що розташовуються всередині стебла чи кореня, забезпечують потовщення цих органів. При цьому з твірних тканин утворюються також інші тканини, які називають постійними (іл. 6.4 ).

Іл. 6.3. Верхівкові твірні тканини на верхівках пагона (а) та кореня (6)

ЗО

Як функції постійних тканин познача­ ються на їхній будові? Покривні тканини відмежовують росли­ ни від зовнішнього середовища, забезпечують захист від несприятливих виливів. Тому ці тка­ нини утворені щільно зімкнутими живими або мертвими клітинами, які вкриті захисними,

Іл. 6.4. Нічна твірна тканина

нерідко жироподібними ЧИ ВОСКОІІОДІбіІИМИ речовинами. П окривними тканинами є шкірка (наприклад на поверхні молодих пагонів, листків), корок (па поверхні дво­ річних стебел), кірка (па стовбурі старих дерев). На ілюстрації 6.5 зображена шкірка з листка; тут добре видно, що клітини шкірки безбарвні. Між ними знаходяться клітини бобоподібної форми, які утворю­ ють продих. Основні тканини заповнюють органи рос­ лини, тому складаються переважно з живих клітин і добре розвинених міжклітинників, тобто повітряних порожнин. Залежно від того, де знаходиться основна тканина, вона може виконувати різні функції: у клітинах листків і молодих стебел відбувається фото­ синтез (хлорофілоносна тканина) (іл. 6.6); у клітинах серцевини стебла накопичуються поживні речовини (запасаюча тканина), у клі­ тинах стебла кактусів накопичується вода (водоносна тканина). Основну тканину, що надає рослині міцності, тобто є для неї опорою, називають механічною тканиною. Провідні тканини розташовуються в усіх органах рослини і забезпечують обмін речо­ вин між підземною та надземною частинами рослини. У рослин переміщення неорганіч­ них речовин від коренів до листків відбу­ вається по ксилемі, а органічних речовин від листків до кореня — по флоемі (іл. 6.7). Отже, ф ункції тканин безпосередньо пов’я зані з особливостями їхньої будови та розташуванням.

Іл. 6.5. Покривна тканина з продихами (шкірка)

Іл. 6.6. Основна хлорофілоносна тканина

Іл. 6.7. Провідна тканина

31

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ У рослин немає спеціальних ви­ дільних тканин. У них функцію виді­ ГОСПОДАРСТВО лення часто виконують клітини й тка­ нини, які не мають будь-яких відмінностей від інших клітин або тканин. Проте в рослин виокремлюють тка­ нини, які називають видільними. До них відносять зало­ зисті волоски, смоляні ходи, молочники, нектарники то­ що (іл. 6.8). У видільних тканинах утворюються такі речовини, як смоли, ефірні олії, бальзами, молочний сік, солодкий нектар тощо. Людина високо цінує і широко використовує виділення рослин для своїх потреб, зокре­ ма, в різних галузях промисловості, а також у побуті. Як ви думаєте, яке значення мають сполуки, що утворю­ ються у видільних тканинах для самих рослин? Яке використання вони знаходять у господарстві людини? НАВЧАЄМОСЯ Уважно прочитайте правило-орієнПІЗНАВАТИ пРоведеимя експерименту (Дода­ ток 1). З метою доведення наявності провідних тканин у стеблі проведіть дослід. У склянку з пофарбованою водою поставте гілочку рослини з білими квітками. Це може бути хризантема чи інша рослина. Яким буде результат? БІОЛОГІЯ Виявляється, що: 1) у деревині весною утворюються клітини більших ПРИРОДОЗНАВСТВО розмірів, аніж восени; 2) рослини най­ активніше ростуть уночі, а не вдень. Поясніть ці факти. А що таке весна й осінь (іл. 6.9 і 6.10), день і ніч?

БІОЛОГІЯ

Іл. 6.8. Залозисті волоски

6.10. Весна

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Щ о таке т канина? 2. У яких рослин є тканини? 3. Яка основна особливість твірних тканин? 4. Яке значення твірних тканнн? 5. Які є постійні тканини за функціями? 6. Чи впливають функції на будову ткании?

7 -9

7. Чим відрізняються різні тканини в рослин? 8. Д е розташовуються твірні тка­ нини в тілі рослини? 9. Як рознізнати клітини основної механічної тканини під мікроскопом?

10-12

10. Як здійснюється виділення в рослин? 11. Які особливості клітин твірних тканин забезпечують ріст рослини? 12. Знання яких тканин можуть допомогти людині у вирішенні проблем транспорту та будівництва?

32

Органи рослин

? о ГГ ОРГАН ПРИГАДАЙТЕ!

Вивчати органи незалежно від їхніх функцій майже так само неможливо, як вивчати маши­ ну та її частини, не цікавлячись їхньою дією. К. Тимірязев

Щ о таке тканина? Наведіть приклад

Вивчаючи життєдіяльність рос­ лим, потрібно пам’ятати про вза­ ємозв’язок будови та функцій. І Іаведіть приклад, коли функція визначає будову органа і навпаки.

ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Маленькі чи великі, дерев’янисті чи трав’янисті, однорічні чи багаторічні наземні рослини складаються з однакових частин, ще їх називають органами. Орган — це частина організму, що має певну будову, займає певне положення і виконує відповідні функції. Проте Іл. 7.1. Кактус мамілярія одні й ті самі органи рослин можуть бути дуже різноманітними за формою, розмірами тощо (наприклад корені вишні п редиски). Роз­ гляньте кактус, зображений на ілюстрації 7.1. Форма його тіла дуже незвична, подібна до кулі. Листки відсутні й кактус густо вкритий зірчастими виростами з колючками, а у верх­ ній частині розташовуються квітки, схожі на зірки. Про що свідчить така будова рослини? Так, про її пристосування до життя в посуш­ ливих умовах пустелі. Усі органи вищих рослин поділяють на вегетативні та репродуктивні (іл. 7.2). Вегетативні органи — це органи, що вико­ нують основні життєві функції. Такими органами у вищих рослин є корінь і пагін. Вони забезпечують ріст, живлення, фото­ синтез, дихання, транспорт речовин тощо. Пристосовуючись до життя в певних умовах, вегетативні органи можуть видозмінювати­ ся. Так, нагони в картоплі видозмінюються в Іл. 7.2 бульби, а в суниць — у вуса. Репродуктивні органи — органи, які викопують функцію формування зачатків нового покоління, їхнього захисту та розселення. Прикладом таких органів є шишка з насінням у сосни чи ялини, квітка, насінина й плід — у вишні чи яблуні. і Біологія, 7 кл.

33

однорічні

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Як утворюються органи рослин? Тривалість життя різних рослин неодна­ кова. Деякі рослини живуть недовго, деякі мають тривалий період життя (наприклад баобаб живе до двох і навіть до чотирьох багаторічні тисяч років — це одне з найбільших і най1-й рік ^ І 2-й рік Ж ¥ 3-й рік довговічніших дерев у світі). Однак, незва­ жаючи на різницю в тривалості життя, у них є загальна властивість: спочатку формуються вегетативні органи, а потім репродуктивні багаторічні дерев'янисті (іл. 7.3). Рослини, на відміну від тварин, ростуть і ■ Г* й утворюють нові органи протягом усього жит­ Іл. 7.3. Рослини різної тривалості життя тя. Наприклад, у насінних рослин основні вегетативні органи закладені вже в зародку насінини. За сприятливих умов насіння вбирає воду, і, якщо є досить повітря й тепла, проростає. Першим проростає корінь, заглиблюючись у грунт, поглинає воду з розчиненими в ній речовинами. Відразу за коренем починає рости пагін. Корінь і пагін ростуть, розвиваються, накопичують поживні речовини для фор­ мування органів, які будуть здійснювати розмноження. Репродуктивні органи утворюються на короткий проміжок часу, протягом якого забезпечується відтво­ рення рослин. Отже, вегетативні органи, на відміну від репродуктивних, утворюються в рослин протягом усього життя. Чим корінь відрізняється від пагона? Пагін, порівняно з коренем, має складнішу будову. Це пояснюється тим, що ці органи в процесі пристосування до життя на суходолі опанували два різні середовища: повітряне й ґрунтове. Корінь пристосувався до життя в ґрунті, а пагін — у повітрі. Крім стебла й листків, на пагоні є ще бруньки. Це також пристосування рос­ лин до життя на суходолі. Завдяки брунькам рослини галузяться і збільшують площу фотосинтезу. Брунька є зачатком пагона. Розрізняють бруньки вегетативні, з яких утворюються нові вегетативні пагони, та генеративні, з яких розвиваються квітки чи суцвіття. Коренем рослина вбирає з ґрунту воду з розчиненими в ній мінеральними речо­ винами, що необхідні їй для життя (іл. 7.4). Пагін, для якого основним середовищем стало повітря, поділяється на дві частини й набуває характерної будови, яку називають листкостебловою. Розчленування пагона на стебло та листки виявилося найоитимальнішим для життя в повітряному середовищі. У листках здійснюється фотосинтез, а стебло Іл. 7,1. Органи суниці має листки іі зв’язує їх із коренем. 34

Отже, корінь — це підземний вегетативний орган, який виник у рослин як при­ стосування до життя в грунті, а пагін — це надземний орган, пристосований до життя в повітряному середовищі. Корінь і пагін забезпечують рослинам ріст і розвиток, через що їх називають вегетативними органами. Завдяки цим органам наземні рослини розмножуються. Вегетативне розмноження в рослин дуже різно­ манітне. Яке значення для рослини мають репродуктивні органи? Репродуктивні органи забезпечують існування виду, його розмноження, про­ довження в нащадках. їхнє значення полягає в тому, щоб сформувати зачатки нового покоління, захистити їх до настання готовності розвиватися і забезпечи­ ти їхнє розселення. Органи, що забезпечують таке розмноження, у різних рослин мають різну будову. У покритонасінних репродуктивними органами є квітка, насінина та плід. Квітка — це видозмінений нерозгалуженнй нагін з обмеженим ростом, пристосований до розмноження з наступним утворенням насіння та пло­ дів. Насінина всередині містить зародок майбутньої рослини й запас поживних речовин для його розвитку. Зверху вона вкрита насінною шкіркою, що захищає її від несприятливих умов середовища. Плід — це видозмінена в процесі запліднен­ ня квітка. Він складається із сухого чи соковитого оплодня і насінин. Оплодень — це пристосування для захисту насіння та його поширення. Отже, вегетативні органи забезпечують потреби й існування окремої особини, а репродуктивні — існування виду в цілому.

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ Живі рослини будуть добре рости й розвиватися рослинництво"1 за певного співвідношен­ ня між площею надземної фотосинтезуючої та підземної, поглинаючої воду й мінеральні речовини частинами (іл. 7.5). Наприклад, у жита площа кореневої системи становить близько 639 м2, що в 130 разів більше, ніж площа пагона. Як ви думаєте, чому садівники обов’язково здійснюють обрізування надзем­ ної частини саджанців плодових рослин при весняному садінні? У математиці є понят­ БІОЛОГІЯ тя про розміщення частин МАТЕМАТИКА якогось тіла або фігури що­ до певної осі чи площини, тобто поняття про Іл. 7.5. Надземна й підземна симетрію. Виявляється, що симетрія, як ха­ частини рослини рактеристика тіл, має місце і в живій природі. У біології виокремлюють два основних типи симетрії тіла: двобічна (тіло поділя­ ється уявною площиною на дві подібні частини — праву й ліву) та променева симетрія (тіло поділяється кількома уявними площинами на декілька подібних частин). Особливо яскраво це проявляється в будові квітки. Так, квітки з двобіч­ ною симетрією називають неправильними, а з променевою — правильними.

БІОЛОГІЯ

35

НАВЧАЄМОСЯ ПІЗНАВАТИ

Ви, очевидно, чули про такий вираз «зелена аптека»? Що ж в*и означає? Так, під цим виразом розуміють рослини, які безпосередньо використовують для лікування людей або тва­ рин, або ж вони є сировиною для виробництва ліків. Рослини ж, якими лікують або які є сировиною для виготовлення ліків, називають лікарськими. І Іпні близько 40% усіх лікувальних засобів виготовляють із сировини «зеленої аптеки». Ліку­ вання травами — фітотерапія — потужний засіб боротьби за здоров’я людини. Збирання лікарських рослин — це корисна праця, але при цьому потрібно знати найпоширеніші лікарські рослини. А також треба знати коли, як, у якому вигляді їх збирати й зберігати, чітко дотримуватися правил збереження цих помічників людини. Ознайомтеся з правила­ ми збирання лікарських рослин (Додаток 1). За допомогою вчителя чи батьків визначте 2 - 3 види найпоширеніших лікарських рос­ лин вашої місцевості, сировину яких можна збирати влітку та восени. Улітку зберіть і висушіть лікарську рослину, що зображена на ілюстрації 7.6. Використайте довідник з /л. 7.6. фітотерапії і дізнайтесь, як застосовувати цю Ромашка лікарська рослину. Можна також насушити м’яти перцевої, м’яти кучерявої та лимонної м’яти, або меліси. Чай із цих рослин є чудовим заспокійливим засобом, що до того ж допомагає знімати втому. Восени заготуйте плоди шиишипи, чай з яких про­ тягом зими буде прекрасним профілактичним засобом проти застуди. А після перших заморозків можна зібрати ще й калину. Якщо її перетерти з цукром, вона буде не тільки корисною, а й смачною. Успіхів вам у пізнанні природи рідного краю!

У » :-* Оцінки в балах

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 -6

1. Щ о таке орган? 2. У яких рослин є органи? 3. Що таке вегетативні органи? 4. Які вегетативні органи є у вищих рослин? 5. Що таке репродукт ивні орга­ ниі? 6. Які репродуктивні органи є в покритонасінних?

7 -9

7. Чому органи рослин відрізняються між собою? 8. Які процеси життєдіяль­ ності забезпечують корінь і пагін? 9. Які функції виконує насіння та плід у покритонасінних?

1 0 -1 2

10. Наведіть приклад, який демонструє взаємозв’язок органів рослини. 11. Які органи рослини мають двобічну симетрію, а які — променеву? 12. Чому квітки в покритонасінних мають різні морфологічні особливості?

36

Будова та функції кореня Основне поняття:

Який корінець, такий пагінець. Народне прислів’я

КОРІНЬ ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке вегетативні органи?

Поміркуйте

Коренені системи різних рослин розростаються в ґрунті неоднако­ во. Так, у картоплі корені прони­ кають у ґрунт на глибину до 1,5 м, у пшениці іі кукурудзи — до 2 м, у цукрового буряка — до 3 м, у яблуні —до 4 - 9 м, у люцерни — до 15 м (іл. 8.1). Загальна довжи­ на коренів дорослої добре роз­ вішеної рослини — до 600 км. Неглибоко розміщуються корені в цибулі, квасолі, огірків. Як ви думаєте, від чого залежить за­ глиблення та довжина коренів?

В £ / ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Корінь — підземний орган, який виник у рослин як пристосування до життя на сухо­ долі. У різних рослин він має різне похо­ дження. Так, у всіх вищих спорових рослин корені тільки додаткові, тобто утворюються з тканин пагона. У голонасінних із зародко­ вого кореня насінини розвивається тільки головний корінь, а в покритонасінних є оби­ два види коренів. 11а головному іі додатково­ му коренях утворюються бічні корені. Вони забезпечують не тільки галуження кореня, а й формування кореневих систем. Коренева система це сукупність усіх коренів росли­ ни. Розрізняють стрижневу та мичкувату ко­ реневі системи (іл. 8.2). Коренева система, у якій головний корінь, що розвивається із зародкового, галу­ зиться завдяки утворенню бічних коренів, називається стрижневою. Роль стрижня в ній викопує головний корінь. Коренева система, утворена додатковими коренями, які також галузяться внаслідок формування па них

ом

Соняшник І Цукровий буряк '

Іл. 8.1. Глибина проникнення в грунт коренених систем культ урних рослин

Мичкувата

Іл. 8.2. Типи кореневих систем

37

бічних коренів, називається мичкуватою. У такій системі відсутній стрижень, і вона дійсно схожа на мичку. Розвиток і потужність кореневих систем залежать від індивідуальних особ­ ливостей рослин і умов, у яких вони живуть.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Чим зумовлена різноманітність коренів? Корінь як осьовий вегетативний орган рослин має необмежений верхівковий ріст і радіальну симетрію, ніколи не несе листків, розгалужуючись, утворює підземну кореневу систему. Корені є в усіх наземних рослин (крім мохоподібних). У різних груп рослин він має різне походження. Залежно від похо­ дження в рослин розрізняють такі види коренів: головний, додаткові та бічні. У пере­ важної більшості вищих рослин корені добре розвинені іі розміщуються в Грунті, а в деяких Іл. 8.3. Кореневі системи: рослин —у воді (наприклад у ряски) і повітрі 1 — стрижнева (мак дикий); 2 — мичкувата (кукурудза) (в орхідей). Є серед вищих рослин і такі, у яких корені відсутні, — це рослипи-иаразити (повитиця, вовчок, нетрів хрест тощо). Отже, різноманітність коренів визначається походженням та умовами їхнього існування. Як побудований корінь? Розгляньте уважно ілюстрацію 8.4, на якій зображено поздовжній розріз кореня. На поздовжньому розрізі будь-якого молодого кореня рослини можна побачити, що він неоднорідний. Верхівка кореня прикрита кореневим чохликом. Він захищає живі клітини кореня, що розміщуються під ним. Чохлик сприяє також просуванню кореня в глиб грунту. Клі­ Провідна зона тини верхівки кореня під чохликом увесь час діляться і ростуть. Ділянка кореня, де знахо­ дяться такі клітини, називається зоною росту. Зона росту дуже маленька; її довжина 2-4 мм. За зоною росту розміщена всисна зона. До­ вжина всисної зони також не перевищує декількох міл��метрів. У пій зоні клітини по­ кривної тканини мають вирости. Ці вирости називають кореневими волосками. Отже, коре­ неві волоски — це вирости клітин покривної тканини кореня на рівні всисної зони. Саме кореневими волосками рослини всмоктують із ґрунту воду з розчиненими в пій мінераль­ Зона поділу ними речовинами. Довжина кореневого волос­ ка декілька міліметрів, але їх дуже багато. На Кореневий чохлик 1 мм2 кореня їх розміщується кілька сотень. Живуть кореневі волоски 10-20 днів, потім Іл. 8.4. Зони кореня 38

відм ираю ть, зл ущ ую т ь ся . З а м іст ь в ідм ер л и х з ’являю ться нові корен еві волоск и , ллє вж е нл н ов ій , н а й м о л о д ш ій ч асти н і к ор ен я , яка п р о п п к а с с л ід о м за верхівк ою в глиб грунту. В ищ е в си сн о ї зо н и р озм іщ ен а п р о в ід н а з о н а , а б о зо н а біч н и х коренів. У цій зо н і корінь н оч нп ас р о зг а л у ж у в а т и с я . П р ов ідн а зо н а ст а ­ новить біл ьш у час гину б у д ь -я к о г о кореня. її д о в ж и н а в и м ірю єть ся деся тк ам и сан ти м етрів і навіть м етрам и. Я к е б іо л о г іч н е зн а ч е н н я в и д о зм ін к о р ен ів ? Крім ф ун к ц ій всм октуванн я з грунту води з р озч и н ен и м и м ін ер ал ь н и м и с п о ­ лукам и та зак р іп лен н я р осл и н и в гру 11 гї, корінь м о ж е в и к он увати іі інш і ф у н к ц ії, набуваю чи прп цьом у нових рис б у д о в и , т о б т о в и д о зм ін ю в а ти ся . У р осл и н б у ­ вають такі в и дозм ін и коренів ( і.і.8 .5 ) : 1. Коренеплоди відкладання п ож и в н и х речовин у головном у корені (м орква, буряк, петруш ка тощо); 2. Пульбокорені (к ор ен ев і бул ь бп а бо ш иш к и ) відк ладан н я п о ж и в н и х р е­ човин у б іч н и х або додатк ов и х к орен ях (н а п р и к л а д ж о р ж и н а ); 3. Повітряні корені — вбираю ть воду з повітря (о р х ід е ї); \. Дихальні корені — за б езп еч у ю т ь д и хан н я в б о л о т н и х р осли н (б о л о т н и й к и ­ парис); .1. Ходульні корені — ут р и м ую ть р о сл іш у (к у к у р у д за , м ан грові р о сл и н и ); (і. Корені-присоскн у р о с л н н -п а р а з н т ів а б о р о с л и н -п а п ів п а р а з п т ів (паприк.кіл повитиця чи ом ел а): 7. Корені-причіпки — зак р іп л ю ю ть р о сл и н у (п л ю щ , дея к і види ф ік у сів то щ о ).

Отже, корінь мож е виконувати багато рі.іних функцій і його видозміни с при­ стосуванням рослин <)о певних умов існування.

ї ї. Х.ї. Вікіолмінн коренів: І - коренеплід м о р к в и : к о р е н е в і бі/ иіби торжини: і повітряні корт і орхідеї: / дихальні корені болотно/о кипариси: ї ходульні корені кі/курудли; Іі корені-пршшки омели: 7 коренінричіпки плюща; 8 бульбочкові бактерії на коренях конюшини

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ ■»>

Лабораторна робоїа ,\1> 2 (Лодлток 2)

39

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ Із найдавніших часів корені та його видозміни людина впкористовує у своїй практичній д і я л ь н о с т і , наприклад для лікування хвороб. І Іе одне тисячоліття використовують люди солодку голу, хріп, редьку, цикорій, валеріану тощо. Що ж цінного містять коре­ неплоди хріну чн корені цикорію? Чому корені лікарських рослин збирають на­ прикінці літа або восени? Знання будови коренів має важливе практичне значення. БІОЛОГІЯ Наприклад, для отримання гарних врожаїв кукурудзи її СІЛЬСЬКЕ ГОСПОДАРСТВО підгортають. Для чого? Або, коли рослини вирощують із на­ сіння розсадою, проростки обов’язково пікірують. Пікірування — це пересад­ жування в молодому віці рослин, яке супроводжується відщипуванням кінчика головного кореня (іл. 8.6). Це посилює галуження корененої системи за рахунок бічних коренів. Які рослини вирощують із насіння розсадою і чому?

БІОЛОГІЯ ЛІтПТС„ АП1а+

ї ї. 8.6.

Послідовність дій >ііі) час пікірування рослин

Одним із найцікавіших явищ у вивченні коренів є їхнє взаємовигідне співжиття з грибами, що називається .мікорша. Х ІМ ІЯ 1 Більшість лісових дерев (дуб, береза, осика тощо) ростуть кра­ ще при такому поєднанні. Корінь постачає грибу вуглеводи та деякі інші органічні речовини, а гриб постачає рослині воду, сполуки азоту, вітаміни іі активатори росту. Як ви думаєте, чому саме рослина постачає грибу органічні речовини? Що таке неорганічні й органічні речовини?

БІОЛОГІЯ,

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 -6

1. Що таке корінь? 2. Які є види коренів і типи кореневих систем? 3. Назвіть зони кореня, і. Які функції виконує вснсна зона кореня? 5. Наведіть прикла­ ди видозмін коренів. 6. Яке значення мают ь видозміни коренів?

7 9

7. Чи залежить розвиток пагона від розвитку кореня? 8. Чому у верблюжої ко­ лючки. яка росте в пустелях, корені ростуть у глибппу до 20 м і більше? 9. Які видозміни кореня використовує людний?

10 12

10. Яке значення мають корені та ііого видозміни в господарські/і діяльності людніш ? 11. Під яких умов залежить кількість кореневих волосків? 12. Яке значення для рослин мають симбіотичні корені?

40

Мінеральне живлення рослин Основне поняття:

МІНЕРАЛЬНЕ ЖИВЛЕННЯ ПРИГАДАЙТЕ!

Людина, по суті, зовсім не ду­ має про те, що в неї під ногами... І жодного разу не подивиться собі під ноги й не похвалить: який прекрасний цей г р у н т ! К. Чапек

Які хімічні елементи та речовини н е о б х ід н і д л я життєдіяльності рослин? Дослід

Кімнатну рослішу бальзамін зрі­ зають так, щоб залишився пеньок заввишки 2 - 3 см. Па пеньок одя­ гають гумову трубку завдовжки З см, наливають у неї трішки во­ ди, а на її верхній кінець приєд­ нують скляну зігнуту трубку. Че­ рез якийсь час вода в скляній трубці підніметься і витікатиме назовні (іл. 9.1). Поясніть цеп дослід.

Іл. 9.1. Дослід, який демонструє ініишіість коренево/о тиску Випаровування води листками

ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Під мінеральним живленням розуміють процес поглинання та засвоєння рослинним організмом хімічних елементів і мінеральних Висхідний потік речовин, необхідних для його життя. Органом, розчинів солей по судинах який забезпечує мінеральне живлення рос­ стебла лин, є корінь. Речовини, які рослина поглинає з грунту, використовуються для утворення складних органічних сполук (іл. 9.2). Прига­ дайте з курсу природознавства, що таке грунт. Так, грунт — це верхній топкий родючий шар земної кори, що утворюється завдяки бага­ торічній спільній діяльності різних організмів, води, повітря, сонячного тепла іі світла. Родючість грунту — необхідна умова за­ безпечення нормальної життєдіяльності рос­ Іл. 9.2. По/липашія і трапаюріпі/аашія лин. Від нього залежить урожайність рослин. води та мінеральних речовин Для різних регіонів України властиві різні ти­ пи грунтів. Найродючішими є чорноземи, найбіднішимн — болотні грунти. Укра­ їна багата па чорноземи. Це типові грунти степової зони. Вони займають близько 44% території нашої країни. Детальніше про це ви дізнаєтеся з курсу географії. Грунт — не тільки середовище життя рослини, а й джерело мінерального живлення. З грунту до рослини надходять мінеральні речовини. Речовини, яких рослині треба багато, називають макроелементами. До них належать азот, фосфор. 41

калій, кальцій, залізо, сірка, магній тощо. Елементи, необхідні рослині в невеликих кількостях, називають мікроелементами. До них належать марганець, йод, мідь, цинк та ін. Щоб кількість мінеральних речовин у ґрунті на сільськогосподарських угід­ дях не зменшувалася, їх треба поповнювати. Для цього в ґрунт вносять добрива. Добрива бувають мінеральними іі органічними. До органічних добрив належать перегній, гній, торф, пташиний послід. Органічні добрива утворюються з відмер­ лих рослин або є продуктами життєдіяльності тварин. Вони можуть засвоювати­ ся рослинами тільки після того, як перетворяться на мінеральні речовини. Це відбувається під дією мікроорганізмів, які живуть у ґрунті. Мінеральні добрива поділяють на нітратні, фосфатні та калійні. їх одержу­ ють на хімічних заводах. Найпоширенішими нітратними добривами є сечовина, селітра; калійними — хлорид калію; фосфатними — суперфосфат. Найкращими є добрива, що містять суміш нітратних, калійних і фосфатних сполук (амофоска).

ВГ

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Як відбувається поглинання коренем води й мінеральних речовин? Внутрішня будова кореня добре пристосо­ вана до виконання однієї з основних його функцій — забезпечення мінерального жив­ лення рослини. На поперечному зрізі кореня на рівні всисної зони добре помітні дві части­ ни: кора кореня та центральний циліндр. Зверху корінь укритий одним шаром клітин покривної тканини, у якііі утворюються ко­ реневі волоски. Кореневі волоски всмокту­ ють воду та розчинені мінеральні сполуки. Від кореневих волосків неорганічні елементи і і і живлення рухаються по клітинах первинної 1 2 3 4 5 кори, що складається з багатошарової основ­ Іл. 9.3. Внутрішня будова кореня: ної тканини, яка іі забезпечує рух води та 1 - шар клітини покривної тканини .) солей від кореневих волосків до суднії цент­ кореневими волосками; 2 — первинна рального циліндра. Центральний циліндр кора; 3 — осьовий циліндр; 4 судини; займає внутрішню частину кореня. Ззовні в 5 — ситоподібні трубки ньому виділяють шар клітин твірної ткани­ ни, який дає початок бічним кореням. У середині центрального циліндра міс­ титься провідний пучок із провідних тканин: флоеми та ксилеми. На іл. 19.3 стрілочками показано, як рухається вода по кореню, потрапивши до нього через кореневі волоски. Вода та мінеральні речовин�� по судинах ксилеми підніма­ ються вгору до листків, де утворюються органічні речовини. Це переміщення здійснюється під дією кореневого тиску, який називають нижнім кінцевим двигу­ ном. По судинах кореня вода піднімається до судин стебла й рухається вгору вже під дією випаровування води через продихи, що називають верхнім кінцевим двигуном. Проміжки між клітинами пучка заповнюють механічна та запасаюча тканини. Отже, будова кореня пристосована для здійснення мінерального живлення і транспорту речовин у надземні органи. 42

Яке значення ґрунту для життя рослин? Ґрунт є середовищем життя рослин. До того ж ґрунт забезпечує рослини елементами мінерального живлення, водою, повітрям, теплом тощо. Основою родючості ґрунту є гумус, який поліпшує живлення рослин, утримує воду, склеює частинки ґрунту тощо. Гумус, або перегній, — це темнозабарвлепа речовина, що утворюється в результаті роз­ кладання рослинних і тваринних решток. Важливою для рослин ознакою грунтів є їхня структурність. Ця властивість визначається частинками грунту, що склеюються в грудоч­ ки різної форми й розмірів. Ґрунт утво­ рюється в результаті взаємодії багатьох ф ак­ торів, з яких найбільш важливе значення мають клімат і живі організми (іл. 9.4). Утво­ Іл. 9.4. Розріз ґрунт у рення елементів мінерального живлення відбувається в ґрунті завдяки розкладанню органічних решток мікроорганізма­ ми (бактеріями, мікроскопічними грибами). Отже, грунт — середовище життя і джерело мінерального живлення рослин. Для чого в ґрунт вносять добрива? Запаси елементів мінерального живлення рослин у ґрунті поповнюються за рахунок мікроорганізмів, атмосферних опадів, ґрунтових вод тощо. При виро­ щуванні культурних рослин кількість поживних речовин у ґрунті зменшується. Щоб цього пе трапилося, у нього вносять добрива (іл. 9.5). Вносячи добрива в ґрунт, необхідно враховувати такі фактори: • вилив добрив на ріст і розвиток рослин (фосфатні добрива прискорюють достигання плодів, нітратні — сприяють розвитку надзем­ ної маси, калійні — підсилюють розвиток ко­ ренів і підвищують холодостійкість рослин); • норми і час внесення (наприклад орга­ нічні та фосфатні добрива зазвичай вносять у ґрунт восени, щоб до весни вони розклалися); • розчинність добрив (наприклад фос­ фатні добрива повільно розчиняються у воді, а нітратні та калійні —добре); •тип ґрунтів (наприклад на звичайних Іл. 9.5. Різноманітність добрив чорноземах високий ефект дають фосфатні добрива). Рослини можна підживлювати під час росту. Таке підживлення може бути сухим або рідким. Для сухого підживлення використовують мінеральні добрива, для рідкого - органічні. Проте, чергуючи носівн рослин, яким погрібні різні еле­ менти, можна досягти високих урожаїв навіть без внесення добрив.

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВО ЄННЯ

Лабораторна робота № .'і (Додаток 2)

43

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ £ |0 Л 0 П Л

^ 1860 р. Сакс і Кноп,

СІЛЬСЬКЕГОСПОДАРСТВО4"

т 'Р()ІЦУІО'т в 1|()судшіах на водному розчині мінеральних солей, встановили, що для життєдіяльності рослини, крім Карбону, Оксигену та Гідрогену, необхідними є ще сім елементів: Нітроген, Фосфор, Сульфур, Ферум, Кальцій, Калій, Магній (іл. 9.6). Яке значення мали ці дослідження для розвитку сільського господарства? Що таке гідропо­ Іл. 9.6'. Досліди, які доводять ніка? необхідність мінеральних елементів БІОЛОГІЯ Родючість грунту — це для життєдіяльності рослин: основна ознака, що відріз­ 1 бея карбоні/; 2 бел калію; 3 бел ГЕОГРАФІЯ няє грунт від гірської по­ фосфору; 4 — бел нітрогену; 5 —бел 6" — бел феруму; 7 — бел роди. Л що таке гірські породи? 11а які групи магнію; мангану; 8 — бел сульфуру; 9 — без поділяють гірські породи за походженням? бору; 10 повне пом ітне середовище Які є типи грунтів в Україні? БІОЛОГІЯ Хімічні елементи, необхідні для життєдіяльності, рослини ХІМІЯ"*" (>т Р і і м У і о т ь у процесі мінерального живленим з грунту. Зна­ чення хімічних елементів зумовлене їхньою участю в побу­ дові хімічних речовин і регуляції процесів життєдіяльності. До елементів, які потрібні рослині в значнім кількості, належать Карбон, Оксиген, Гідроген, Нітроген, Фосфор, Ферум, Кальцій, Калій, Сульфур, Магній. До елементів, які рослина потребує в незначній кількості, належать Манган, ІІод, Купрум, Хлор, Кобальт, Цинк тощо. Які символи використовуються в хімії для запису цих хімічних елементів?

V ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 (і

1. Що піке мінеральне живлення'? 2. Які органи рослин здійснюють мінераль­ не живлення? 3. Що таке грунт ? А. Чим визначається родючість грунту? 5. Яке значення добріш? (і. 1Іаведіть приклади використання добріш у сільсько­ му господарстві.

7 9

7. Яких речовин не вистачає рослині в кам’янистому грунті? 8. Назвіть, які організми сприяють підвищенню родючості Грунту. 9. Чому органічні добри­ ва вносять восени, а не навесні?

10-12

10. Які фізичні процеси мають місце в надходженні речовин у клітини коре­ ня? 11. Чи можна замінити грунт з його родючістю для вирощування рослин у штучних умовах? 12. Для чого здійснюють підживлення рослин?

44

Пагін і його будова О сновне поняття:

А од коріння тихо, любо Зелені нарості ростуть. Т. Шевченко

П Д Г І Н 11н 1 1 л

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке корінь? Ц е цікаво

І Іайвпщими іі найбільш швидко­ рослими у світі деревами вважа­ ють евкаліпти, які поширені в Австралії і па прилеглих островах. Деревина евкаліпта цінується як будівельний матеріал, а з листків одержують ефірну олію, яку за­ стосовують у косметиці, меди­ цині й техніці. Евкаліпт - це єди­ ний корм коал (іл. 10.1). Окремі види досягають 100-105 м зав­ вишки і ЗО м в обхваті с товбура. Завдяки чому стовбури евкаліп­ тів можуть досягати такої висоти? Чому трави ніколи не бувають та­ кими високими, як дерева? А які острови є навколо Австралії?

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Іл. 10.1. Евкаліпт: 1.2 — квітки; 3 — дерево

Іл. 10.2. Складові пшона

Ми вже з'ясували, що рослинам жити па суходолі набагато складніше, ніж у воді. Основними складовими наземного середовища для рослин є повітря і грунт. Тому іі тіло рослин складається з двох частин - підземної та надземної. Пагін, для якого основним середовищем стало повітря, поділяється па дві частини й набуває характерної будови, яку називають листкостебловою. Роз­ членування пагона па стебло її листки виявилося папоптп.мальпішп.м для життя в повітряному середовищі. У листках здійснюється фотосинтез, а стебло утримує на собі листки іі зв’язує їх із коренем. Крім листків, на стеблі ще знаходяться бруньки. Вони мають дуже важливе значення вжитті рослини (іл. 10.2).

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Які особливості будови та росту пагонів? Паг ін це вегетативний орган, що виник у рослин як пристосування до жит­ тя в повітряному середовищі суходолу. За будовою пагін складніший за корінь. Він складається зі стебла, листків і бруньок. Стебло — вісь пагона. Воно присто­ соване до виконання дуже важливої функції — пересування речовин по рослині. Стебло утримує на собі листки, основними функціями яких є фотосинтез і випа­ ровування, або транспірація. Листок —бічна частина пагона. Завдяки брунькам, 45

нагін може галузитися і утворювати системи пагонів, збільшуючи площу жив­ лення рослин. ГІагін, що розвивається із зародка, називається головним. У більшості рослин на стеблі добре видно вузли та міжвузля. Вузол — місце, де листки відходять від стебла, а міжвузля — відстань між сусідніми вузлами. Уявний кут між сте­ блом і листком називають листковою пазухою. Па верхівці стебла та в листкових пазухах знаходяться бруньки. Ті, що розташовуються па верхівках пагонів, називають верхівковими, а ті, що розташовуються в пазухах, —бічними, або пазушними (іл. 1().3)г Наростання пагона забезпечується діяльністю твірної тканини, що знаходиться на верхівці стебла, — осьової частини пагона. Завдяки верхівковій бруньці пагін росте у висоту, а завдяки бічній — галу­ зиться. Таким чином, брунька - це зачаток пагона. Розрізняють бруньки вегетативні іі репродуктивні (іл. 10.4). Бруньку, з якої мо­ жуть утворюватися нові пагони, називають вегетативною (б). Брунька, з якої розви­ вається квітка або суцвіття, називається р е­ продуктивною (а). V' Одні бруньки в рослин розвиваються щорічно. Інші можуть розвиватися протягом І.і. 10.3. Чудова пагона: декількох років, тоді їх називають сплячими. 1— верхівкова брунька; 2 — пазушна Важливе значення в житті рослин мають і до­ брунька; 3 — бічний пагін; 4 — стебло; даткові бруньки, які можуть утворюватися не 5 —міжвузля; б — листок; 7 — вужі; тільки па пагонах, а іі па коренях. 8 — .'шапкова пазуха Чим зумовлена різноманітність нагонів? Нагони різних рослин відрізняються за багатьма ознаками. За походженням виокремлюють головинії і бічні пагони. Головним називають перший нагін рослини, який утворюється із зародкового пагона насінини. Л пагони, які утворюються на головному, будуть бічними. Залежно від функцій пагони поділяють па вегета­ тивні та репродуктивні. Вегетативні пагони виконують основні життєві функції рослинного організму (фотосинтез, дихання тощо), а репродуктивні — спеціалізу­ ються як органи відтворення, здійснюючи розмноження. За довжиною міжвузлів пагони бувають ви��овженими та вкороченими. У деяких рослин міжвузля настільки короткі, що листки щільно розташовуються один біля одного й утво­ рюють розетку (наприклад кульбаба, стокротки, подорожник). Такі вкорочені пагони називають розетковими. Вкорочені нагони плодових дерев (наприклад яблуні, груші), па яких формуються квітки іі плоди, називають плодушками, їх ретельно зберігають під час обрізування дерев. Іноді па деревах зі сплячих бру­ ньок розвиваються дуже довгі нагони з великими листками, значно більшими за типові. Такі пагони називають вовчками, вони безплідні і їх треба видаляти. За напрямком росту розрізняють вертикальні та горизонтальні пагони. Верти­ кальні пагони зазвичай називають прямостоячими, вони ростуть прямо вгору 46

(наприклад стовбури, пагони помідорів)- А повзучі пагони суниць, лежачі пагонп дині, кавуна, бічні гілки дерев є прикладом пагонів, які ростуть горизонтально. Трапляються в рослин і пагони, які спочатку ростуть горизонтально, а потім вертикально (наприклад у пирію, глухої кропиви). Отже, різноманітність на­ гонів зумовлена їхнім походженням, функціями та особливостями будови. Яку будову та значення мають бруньки? ► Брунька, як уже зазначалося, с зачатком пагона. Якщо брунька є зачатком пагона, то в ній мають бути зачатки стебла, листків і бруньок. У цьому можна переконатися, якщо зробити поперечний розріз бруньки іі розгля­ нути його за допомогою лупи (20 ). На вер­ хівці зачаткового стебла є твірна тканина, яку називають конусом наростання. Завдяки діяльності твірної тканини конуса наростан­ ня утворюються тканини та відбувається ріст пагона. Ззовні бруньки захищені покривними лусками, які ег видозміненими листками. Іл. 10.4. Будова репродуктивних (а) Бруньки відрізняються за розмірами, формою, і вегетативних (б) бруньок розташуванням, функціями тощо. Особливості бруньок використовують для розпізнавання дерев і кущів узимку. Бруньки забез­ печують ріст рослини у висоту і її галуж ення, перенесення несприятливих умов, розмноження тощо. Уважно розгляньте ілюстрацію 10.5, на якій представлено бруньки поширених в Україні дерев і кущів, та переконайтеся в цьому.

Тополя

її

уг

Ліщина

Іл. 10.5. Бруньки різних дерев і кущів

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

Лабораторна робота № і (Додаток 2)

47

г- -7: ■(/>

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ

Є таке прислів’я: «Від доб­ рого коріння добрий і иаіїнс'ць НАРОДНА МУДРІСТЬ оді йде, від доброго батька —до­ бра іі дитина». Застосуйте свої ботанічні знання і поясніть цс прислів'я. БІОЛОГІЯ Нагони рослин можуть рос ти дуже швидко. Класичним ПРИРОДОЗНАВСТВО прикладом надзвичайно швид­ кого росту є пагони бамбука (іл. 10.6), які за одну добу можуть виростати до 1 м. Досить швидко рос­ туть пагони добре відомої вам верби, які за один вегетаційниіі період, тобто за теплий період року від весни до осені, виростають до 1 м. Учені помітили, що ріст рослим відбувається переважно вночі, а вдень вій загальмований. Як ви думаєте, чому? Головка капусти - цс велика БІОЛОГІЯ брунька, що накопичує протя­ + ГЕОГРАФІЯ гом першого року жи їтя багато вологи, поживних речовин, вітамінів, мінералі.них елементів. У листках головки капусти міститься дуже багато корисних речовин. Капусту обов’яз­ ково треба включати в харчовий раціон (іл. 10.7). Утворення головки — це пристосування цієї дворічної рослини до перенесення сухого спекотного клімату Середземномор’я, звідки й походить капуста. Знайдіть на фізичній карті іі укажіть гео­ графічне положення Середземного моря.

БІОЛОГІЯ,

Іл. 10.6. Бамбук

Іл. 10.7. Капуста

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для сам оконтролю (відповіді мають бути розгорнутим и)

1-6

1. Що таке пагін? 2. Яка роль пагона в житті рослини? Чим відрізняються па­ гони між собою? 4. Які пагони називають видовженими, а які — вкороченими? 5. Що такс брунька ? (і. Чому бруньку називають зачатком пагона?

7 -9

7. Чому припиняється ріст рослини у висоту, якщо зрізати верхівку пагона? 8. За якими ознаками можна групувати пагони? 9. Чим відрізняються вегета­ тивні бруньки від репродуктивних?

10 12

10. Що сп іл ь н о т між пагоном і коренем? 11. Які умови впливають на ріст пагонів? 12. Охарактеризуйте тиии бруньок, що утворюються па різних веге­ тативних (серед них і видозмінених) органах рослин.

48

Стебло — вісь пагона основне поняття:

С Т Е Б Л О 1 ^

Ми пагінці плекаємо кущів, Щоб відновить красу троянди ними. В. Шекспір

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке пагін, брунька? Яке значення має твірна тканина? Поміркуйте

Стебло пшениці іі стебло дуба шікопумть подібну роботу: ноші мають листки, бруньки, квітки, плоди; по них рухаються до різних органів вода та поживні речовини. Однак вони відрізияються (іл. 11.1). Чим?

ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Стебло — вісь па/опа. Воно має листки, І.і. 11.1. Стебла пшениці и дуби з'єднує їх із коренем і забезпечує пересуван­ ня речовин по рослині. Стебла буваю ть дуже різноманітними. За спрямованістю росту розрізняють стебла пря­ мостоячі. пов.іучі, лежачі, виткі, чіпкі тощо. За твердістю стебла поділяють на тра­ в'янисті та дерев'янисті. Зовні стебло буває опушеним або гладеньким, ребристим або шипуватим, тригранним або чотиригранним, округлим або гранчастим, крилатим або ко­ лючим тощо. У деяких рослин міжвузля є настільки коротким, що тільки за наявністю листків на ньому можна визначити, що воно існуї: (кульбаба, подорожник, первоцвіт). Головне стебло в деревних рослин нази­ вається стовбуром. Стебла дерев і кущів І:і. 11.2. Фікус-бапьяп — тверді, товсті, багаторічні. У трав вони топкі, дерево -діХШМ її гпе.і ь легко ламаються, відмирають па зиму. Наішищпмп є стовбури евкаліптів (100 -105 м). Рекордні розміри за товщи­ ною має стовбур африканського баобаба, або мавпячого дерева (9 м у діаметрі). У Танзанії росте баобаб, вік якою 5000 років, висота стовбура — 22 м, а окруж­ ність -- 47 м. У Індії росте фікус-бапьяи, вік якого 3000 років (іл. 1 1.2). Дуби наших лісів живуть до 1000 років. Водночас існують трав’янисті рослини, три­ валість життя яких станови ть лише 35 ІО днів. Таких рослин багато в пустелях. Вони встигають відцвісти іі утворити плоди за короткий весняний період, коли умови для життя рослин найсприятливіші. Трапляються такі рослини і в Україні (веснівка весняна, бурачок шорсткий). 4 К іа ю гія .

7к ч.

49

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Чим стебла різних рослин можуть відрізнятися між собою? Як вже відзначалося, стебла відрізняються за формою, напрямом росту, твердістю стебла тощо (іл. 11.3). Чим же зумовлюються ці ознаки? Безумовно, пристосуванням рослин до умов середовища, у якому вони живуть. Дуже різно­ манітні стовбури дерен у тропічних лісах, де трапляється величезна різно­ манітність умов існування. Відрізняються стебла рослин і за віком та розмірами. 'Гак, дуб звичайний, тис ягідний і секноя можу ть жити до 2000 років, мамонтове дерево і сосна довговічна —до -4000-5000 років. І Іайменшою рослиною с вольфія безкорепева з довжиною стебла до 2 мм, яка росте в стоячих водоймах. Отже, стебла відзначаються надзвичайною різноманітністю будови, що зумовлена умова­ ми їхніх місцезростань, і відповідає їхнім функціям.

Прянфюяче стеб.

Повзуче стебло

Витке стебло

Берізка польова

Із. 113. Різноманітність стебс і

Чим визначаються особливості внутрішньої будови стебла? Шкірка Із внутрішньою пудовою степла о з н а ­ Корок йомимося на поперечному зрізі гілки липи Волокна (іл. І 1.4). Зверху вона вкрита покривною тка­ ниною. що представлена залишками шкірки та декількома шарами корку. Шкірка і корок Луб Ситопо- -З і^ ' захищають живі клітини стебла від виливу дібні трубніКамбій несприятливих умов і здійснюють зв'язок рослини із зовнішнім середовищем. Далі знаходиться кора, до складу якої входять основна уа провідна тканини. За корою розмі­ Деревина щується камбій — твірна тканина, завдяки Судини якій відбуваї ться потовщення стебла в .н рев'япистпх рослин. Усередину від камбію розташована деревина. Вона складаї ться із Серцевина судин, по яких рухаються вода та міперпльпі речовини, і механічні тканини. які забезпе­ чують міцність стебла. У деревині і іакож 11. 11.1. Рініітрішнії бі/ііона і■іпі'б.т серцевинні промені, що сполучають серці н і ш у (трирічна /і.іка і н ш і ) 50

:і корою і забезпечують горизонтальне пе­ реміщення органічних сполук. У центрі зрізу розміщені клітини оспошюї тканини, у яких підкладаються про запас ножпшіі речовини. Це серцевина. Потоншення стебла є харак­ терною особливістю дерев'янистих рослин. Ріст стебла в товщину це бічний ріст завдяки камбію. Клітини камбію діляться, утворюючи назовні кору, а в середину — де­ ревину. Ріст камбію припиняється восени іі поновлюється навесні. Періодична робота камбію зумовлює формування іі деревині річних кілець (іл. 11.5). Товщина кілець, при­ ріст деревини залежать від живлення, тепла, вологості тощо. Отже, внутрішня будова стебла пристосована для здійснення основних його функцій: опорної та провідної.

1

Іл. 11.ї. Шари ро.іпилі/ і)с/>сіш: кора; 2 камбій; З — ік'рснииа: ■І — ссрцспиііа

Як здійснюється галуження пагона? Уявіть собі будь-яке дерево, кущ або навіть трав’янисту рослину, наприклад помі­ дор чи картоплю. У всіх у них головний пагін галузиться. Завдяки чого ж відбувається галуження пагона? Галуження пагона відбу­ вається за рахунок пазушних бруньок, адже, пригадайте, брунька це зачаток пагона. Кожен бічний пагін, як і головний, має верхівкову й бічні (пазушні) бруньки. Вер­ хівкова брунька забезпечу* ріст у довжину, а з пазушних виростають нові бічні пагони, які також галузяться. Завдяки галуженню формується крона дерев і кушів (іл. І І.(і). Практично за формою кроїш можна розрізняти всі дерева та кущі. Особливо на­ 11, //<;. очно це нидію взимку, коли рослішії стоять Іііи/т ситі іісргва і кцщн толі, тобто без листків. Пригадайте, як вигля­ дають дуб. береза чи липа, і спробуйте уявно порівняти їхні крони. Дуб мас кремезний вигляд, його крона дещо витягнута, але гілки в нього товсті іі трохи кострубаті до самої верхівки. А от у берези гілки топкі іі тому опускаються дони­ зу. паче довгі косії. Крона . шип має ажурний вигляд. 1І.е пов'язане з і пм. що мо­ лоді гілки .'шип досить і о і і к і та ще іі колінчасто почленовані. Крона ялшш завжди має пірамідальну форму, оскільки ялина росте у висоту значно швидше, як наростають і галузя ться її бічні пагони. Отже, .швдяки галуженню забезпечується збільшення кількості листків, тоб­ то поверхні для вловлювання світла, бел чого неможливий процес фотосинтезі! основи життя на нашій планеті.

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

.'Іл о о р л іо р п д р о бо та .V і ."і ( Д о д а т о к 2 )

51

ТВ О Р Ч Е ЗАС ВО Є Н Н Я

Най ви іцим іі деревами на Землі є австралійські евкаліпти ф із и к а ’’ (до 100-105 м), секвоя вічнозе­ лена (до 100-102 м) (іл. 11.7), мамонтове дерево (80-100 м). Але це вже межа — вінце дерева не рос­ туть. Спробуйте пояснити, па основі своїх знань з фізики й математики, чому дерева не можуть рости до неба. БІОЛОГІЯ Найтовще у світі дерево баобаб (іл. 11.8). Плоди цього ГЕОГРАФІЯ дерева охоче їдять мавпи, тому його ще називають мавпячим деревом. А ще його називають лимонним деревом, бо з його плодів, які схожі на величезний огірок, готують паній, що за смаком нагадує лимонад. Баобаб — довгожитель, він живе до 5000 років, а його стовбур сягає в діаметрі до 25 м. Де росте це дивовижне дерево? З а ­ вдяки чому дерева можуть потовщуватися? На меморіальній дошці, БІОЛОГІЯ встановленій у селі Верхня Хор­ ІСТОРІЯ тиця на висоті 2 м (передмістя Запоріжжя), написано: «Запорізький дуб. Пам’ят­ ка природи XII століття. Висота дерева — 36 м, діаметр крони —43 м, довжина обхвату — більш як 6 м». Із хортицькнм дубом пов’язано чимало бу­ вальщин. Розповідають, що в цьому місці збирав своє військо гетьман Богдан Хмельницький. Які історичні події пов’язані з ним прізвищем? А як визначили вік цього дерева?

БІОЛОГІЯ,

Іл. 11.7. Секвоя вічнозелена

Іл. 11.Я. Баобаб

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для сам оконтролю (відповіді мають бути розгорнутим и)

1 -6

1. Що таке ст еблоV 2. Які основні функції стебла? 3. Які шарп розрізняють V стеблі дерев'янистої рослими? 4. Як здійснюється ріст стебла в товщину? 5. Що таке галуж ення? 6. Яке значення для рослини мас галуження?

7 -9

7. Чим дерев'янисті рослім ні відрізняються під трав’янистих? 8. Які особли­ вості внутрішньої будови стебла забезпечують виконання його функцій? 9. Як здійснюється галуження стебла?

10 12

10. Від чого залежить міцність стебла? 11. Як здійснюється ріст стебла в тов­ щину? У яких рослин камбій функціонує безперервно? 12. Як здійснюється ріст стебла в довжину?

52

И Транспорт речовин И у рослині

В

Й ?™

ТРАНСПОРТ РЕЧОВИН

Хто скаже, відкриє мені, Які таємниці у тиші Ховають рослини живі... С. Єсенін

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке корінь і пагін? Д осл ід

У XVII ст. італійський учений Марчело Мшитій встановив, як­ що знятії зі стебла кільцеподіб­ ний шматок кори (Л), то ткани­ ни над кільцем набрякнуть (Б) (іл. 12.1). Як ви думаєте, чому?

: основний зміст

Б

А

Іл. 12.1. Дослід М. М альпйі

Так, ви не помилилися. Цей процес пов’язаний з пересуванням речовин по рослині. У рослин цей процес здійснюється провідними тканинами стебла, кореня та листків. По стеблу вода з мінеральними речовинами піднімається від кореня до листків і до верхівки рослини, а органічні речовини від листків опускаються вниз, аж до кореня. Досить часто органічні речовини відкладаються про запас в основних тканинах стебла та кореня. Рослини нагромаджують ці запаси для того, щоб ви­ користати їх у потрібний час для росту нових органів рослини (наприклад утво­ рення нових пагонів із бруньок), для перенесення несприятливих умов (вода в стеблі кактусів тощо), для розмноження (запас поживних речовин для зародка в насінині) тощо. Транспорт речовин це процес пересування неорганічних і органічних речовин від кореня та листків до всіх клітин рослинного організму. Крім основної функції, нагін може виконувати й інші функції, при цьому змі­ нюється його будова. Найпоширенішими видозмінами пагона є надземні (вуса, вусики, колючки) і підземні (бульба, цибулина та кореневище) видозміни. Вони виконують різні функції — запасання поживних речовин, вегетативне розмножен­ ня, захист від надмірного випаровування, розміщення рослин у просторі тощо.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Як здійснюється транспорт речовин по рослині? Вода з мінеральними речовинами надходить до рослини з ґрунту через коре­ неві волоски. Далі послідовно через клітини кори цей розчин надходить до судин провідної тканини, що знаходиться в центральному циліндрі кореня. Судини — це довгі трубки, що формуються з багатьох клітин, поперечні стінки яких руйнуються, а внутрішній вміст відмирає. Таким чином, судини — мертві провідні елементи. По судинах завдяки кореневому тиску вода та розчинені ре­ човини рухаються по стеблу до листків. Цей напрям руху розчинів отримав на­ зву висхідна течія речовин. 53

Кисень Розчинені органічні речовини

Вуглекислий газ

Водяна пара Вода з розчиненими в ній мінеральними речовинами

Іл. 12.2. Транспорт речовин по рослині

Органічні речовини транспортуються під листків по стеблу в напрямку коре­ неної системи. Рух цих речовин здійснюється спочатку по ситоподібних трубках .чистка, а потім стебла. Ситоподібні трубки — це живі клітпип, поперечні стіпкп яких мають багато отворів і нагадують сито. Звідси назна цих провідних еле­ ментів. Потік органічних речовин по ситоподібних трубках від листка до всіх органів називають низхідною течією (іл. 12.2). Таким чином, висхідна течія за­ безпечує транспорт неорганічних речовин по судинах, а низхідна течія — транспорт органічних речовин по ситоподібних трубках. Де і для чого відкладаються запасні речовини в рослині? Рослини накопичують як неорганічні, так і органічні речовини. Наприклад, рослини посушливих місцезростань, такі, як очитки, молодило, кактуси, алое, молочаї, — мають м’ясисті соковиті стебла чи листки, у яких нагромаджується багато води; завдяки цьому рослішії можуть переносити тривалі періоди засу­ хи. Органічні речовини росліша накопичує також у спеціальних тканинах стеб­ ла, кореня чи листка. Найчастіше рослішії накопичують вуглеводи, білки та жпрп. Так, вуглевод крохмаль зазвичай відкладається в серцевині стебла дерев, видозмінених коренях — коренеплодах (наприклад морква, буряк) і кореневих бульбах (жоржина тощо), видозмінених пагонах - бульбах (картопля), корене­ вищах (півники) і цибулинах (тюльпан) тощо. Запасні білки іі жири відклада­ ються переважно в насінні (наприклад кукурудза, горох, квасоля, горіх), рідше в плодах (наприклад обліпиха, оливки). Отже, рослини запасають поживні речовини у видозмінених вегетативних органах або плодах і насінні. Ці речовини допомагають їм переносити несприятливі умови, забезпечують появу нових органів рослин або їхнє розмнож ення. 54

Чим відрізняються видозміни нагонів між собою? Основними надземними видозмінами пагона або ного частин (стебла та листків) і вусики, колючки та вуса. Вусики - це видовжені топкі пагони, завдяки яким здійснюється прикріплення рослини до опори (наприклад вино­ град. огірки), а колючки — це вкорочені нагони, що захищають рослішу від надмірного випаровування (наприклад кактуси, будяки). Вони розташовуються в пазухах листків або у вузлі навпроти листка, що свідчить про їхнє пагонове по­ ходження. Видовжені тонкі пагони суниць, полуниці), перстача гусячого назива­ ють вусами. За їхньою допомогою здійснюється розмноження рослин. І Іаппоширснішпми підземними видозмінами пагона є кореневище, бульба іі цибулина. Кореневище зовні схоже на корінь. Проте в нього немає кореневого чохлика іі кореневих волосків, але є зачатки листків у вигляді лусок. У пазухах цих лусок є бруньки, з яких розвиваються підземні та надземні пагони (напри­ клад пирій, півники, конвалія, валеріана). Стебло кореневища може бути довгим (наприклад конвалія, пирій) і коротким (наприклад півники). Щорічно з бру­ ньок кореневища навесні розвішаються молоді надземні пагони. Бульба - це потовщена, здута, м'ясиста видозміна пагона. Бульби можуть бути надземними (наприклад кольрабі) та підземними (наприклад топінамбур, картопля). У кар­ топлі бульба утворюється внаслідок розростання стебла, а листки зовсім не розвиваються і мають вигляд виступів, які називають брівками. Бруньки, як їм і належи ть бути, знаходяться в їхніх пазухах і їх називають вічками. Цибулина — підземна видозміна пагона, у якій накопичуються поживні речовини (наприклад часни��, тюльпан, цибуля, нарцис). У цибулі ріпчастої цибулина складається з укороченого стебла (денця), зовнішніх сухих і внутрішніх м'ясистих листків і бруньок (іл. 12.3). Отже, виОо.іміии па/она відрізняються між собою будовою та функціями.

І

вусики (горох); 2

Іл. 12.']. Видозміни пп/онів: цибулини (цибуля); З - кореневище (піїтики); І колючки (глід); в — вуса (суниця)

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

бі/лііба (картопля);

.їабор аторпа робота № (і (Додаток 2)

55

ТВ О Р Ч Е ЗАС ВО Є Н Н Я

БІОЛОГІЯ

Багато цінної інформації про склад органічних речовин, що рухаються но рослині, було отримано в дослідженнях, де використовували попелиць (іл. 12.4). Біль­ шість видів цих комах живляться соком рос­ лин. Нони проколюють стебло чи листок і висмоктують розчин поживних речовин. Учені відібрали в них цеп розчин і визначили склад наявних у ньому речовин. А чи відомі І:і. 12.4. Попелиця вам інші оріп іпальні досліди вчених, які вив­ чають життєдіяльність рослин? Людина використовує для харчувапРПРПИННИІҐГВГГ" ІІЯ :!аііа(' ІП речовини рослин. Культурні рослини відрізняються від дикорослих тим. що накопичують набагато більше запасних речовин, ніж їм потрібно. Як ви думаєте, чому? Наведіть приклади найпоширеніших культурних рослин, що їх людина вико­ ристовує в їжу або як сировину в різних галузях промисло­ вості. БІОЛОГІЯ Німецький поет, філософ, натураліст Поганії Вольфанг Гете (іл. 12.5) просла­ ЗАРУБІЖНА ЛІТЕРАТУРА вився і в біології. Він першим висунув припущення про видозміни органів. Такі видозміни органів він назвав метаморфозами. Як довести, що бульба ї ї. 12.5. II. В. Гете чи кореневище є видозмінами пагона? Назвіть найвідоміший твір Й. В. Гете. НАУКД+

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Запитання для сам оконтролю (відповіді мають бути розгорнутим и)

Оцінки в балах

1 -6

1. Що таке транспорт речовин? 2. Які речовини рухаються по росліші знизу вгору, а які навпаки — зверху в і н і л ? 3. Назвіть основні запасні речовини рос­ лин. 4. Для чого р о сл іш а використовує запасні поживні речовини? 5. Які видозміни пагона ви знаєте? 6. Яке значення мають видозміни пагона для ро сл и н и ?

7 9

7. 1Іазвіть провідні елементи, по яких здійснюється транспорт речовин по рос­ ліші. 8. Де росліша відкладає запасні поживні речовини? 9. Чому бульби картоплі зеленіють па світлі, а кореневі бульби жоржини — ні?

10 12

10. Запропонуйте дослід, який проілюструє механізм транспорту органічних і неорганічних речовин по рослині. 11. Які запасні речовини рослин використо­ вує людина для харчування? 12. Доведіть, що колючки глоду — це видозмі­ нені пагони.

56

Листок — бічна частина пагона

Зелений — висить, жовтий — летить, а чорний — лежить. Загадка

листок ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке пагін? Поясніть

Завдяки чому гофровані листки паперу втри м ую ть вагу напов­ неної склянки (іл. 13.1)?

ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Листок є бічною частиною пагона і виконує функції фотосинтезу, газообміну та випаро­ вування води, що є основними. Листок скла­ 1л. 13.1. Склянка води на папері дається :і листкової пластинки. черешка іі центральна основи. На відміну від стебла та кореня, л и ­ жилка сток у більшості рослин мас обмежений ріст і двобічну симетрію. Листки за зовнішньою будовою поділяють на прості (наприклад вишні, яблуня, кріп) та складні (наприклад біла акація, горох, конюшина). Па листковій пластинці завжди помітні і черешок бокові жилки виступи; їх називають жилками. Жилки на 1л. 13.2. Зовнішня будова листка листку розташовуються в певному порядку, який називають жилкуванням (іл. 13.2). Роз­ різняють три основних типи жилкування: сітчасте, дугове й паралельне. Лист­ ки на стеблі розташовуються в певному порядку, що є пристосуванням рослини вловлювати найбільшу кількість світла. Розрізняють три основних типи листко­ розміщення: чергове, супротивне та кільчасте. У більшості рослин листки час від часу опадають. Масове опадання листків у холодний або жаркий період року на­ зивають листопадом. Це явище є пристосуванням рослин для захисту від втра­ ти води та для видалення при цьому шкідливих продуктів обміну.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Чим зумовлюється різноманітність листків? Найважливішою частиною листка є пластинка, що викопує функції фото­ синтезу, газообміну й випаровування води. Черешок регулює положення плас­ тинки відносно світла та проводить речовини. Основа має вигляд подушечки, що з’єднує листок зі стеблом. Ззовні листки різних рослин можуть дуже відрізпяютися між собою за роз­ мірами, формою, опушенням, жилкуванням тощо. Відмінності в будові листків пов’язані з умовами існування рослин. Важливими чинниками, що виливають на особливості листків, є доступність води та світла. Наприклад, у латаття, яке живе 57

Л и стки

Клен

п р о сті

Листки складн

Жовта акація

Іл. 13.3. Різноманітність листків

у воді, листки великі, а в кактусів, які поширені на посушливих територіях, вони перетворилися па колючки. Листки розрізняють за формою листкової пластин­ ки, за її краєм, верхівкою тощо. Залежно віл кількості листкових пластинок на черешку розрізняють прості листки —з однією листковою пластинкою на череш­ ку та складні листки —з кількома пластинками (іл. 13.3). Якщо прості листки не мають черешків, їх називають сидячими (наприклад кукурудза, пшениця, кон­ валія). Складні листки бувають трійчасті (наприклад конюшина), нальчастоскладні (наприклад гіркокаштан, люпин) і иернстоскла()ні (наприклад жовта акація (нарноперпстоскладпі) і біла акація (пепарпоперпстоскладпі). Отже, відмінності в зовнішній будові листків значною мірою пов'язані з умовами середо­ вища існування рослин та їхнім походженням. Яке значення для рослин мають жилки листків і листкорозміщення? У жилках листка знаходяться провідні тканини, які утворюють пучки. Вони рельєфно виступають особливо з нижнього боку листка іі забезпечують прове­ дення до листка неорганічних і виведення з нього органічних речовин. До того ж жплкп падають йому міцності. У листках із сітчастим жилкуванням під голо­ вної жилки відгалужуються бічні (наприклад дуб. клен), з ду/овим - листкову пластинку пронизують дугоподібно розміщені жилки (наприклад тюльпан, конвалія тощо), з пара­ лельним — жплкп на пластинці розташо­ вуються паралельно (наприклад пшениця, кукурудза) (іл. 13.4). Листкорозміщення, коли листки у вузлах прикріплюються по одному, називають черго­ вим (наприклад яблуня, береза). Якщо листки у вузлах прикріплюю ться по два, один навпро­ ти іншого, то таке листкорозміщення назива­ ється супротивним (наприклад бузок, клей, З кропива). Л якщо у вузлі прикріплюється біль­ Іл. ІЗ. І. Ж илкування листків: ше трьох листків, листкорозміщення назива­ І - сітчасте; 2 - паралельні1; ється кільчастим (наприклад хвощ, олеандр). ) - Оу/иве 58

Будь-яке листкорозміщення дає можли­ вість рослинам уловлювати найбільшу кіль­ кість світла (іл. 13.5). .3 ним пов'язане і явище, що називається листковою мозаїкою, тобто таким розташуванням листків, коли вони не затіняють однії одного. Це досягається різною довжиною та різним випіканням черешків, різппмп розмірами листкових пластинок. Листкова мозаїка характерна для багатьох І.і. 13.5. Листкорозміщення: рослин. Іноді трапляється і зворотне явище. 1 — чер/іте; 2 ~ супротивне; Наприклад, для захисту від яскравого світла З - кільчасте листки евкаліпта повернені до світла ребром пластинки. Отже, жилки забезпечують опорну й транспортну функції, а листко­ розміщення є пристосуванням для найкращо/о використання рослиною сонячно/о світла. Які додаткові функції може виконувати листок і яка тривалість його життя? Листки, видозмінюючись, можуть вико­ пувати інші функції. Так, листки можуть на­ громаджувати поживні речовини (цибуля, капуста). Листками може здійснюватися розмноження (наприклад у бегонії), вида­ лення продуктів обміну речовин під час листопаду в дерев і кущів тощо. Зазвичай листки живуть недовго. Рос­ лини, які мають листки, що живуть декілька років й опадають неодночасно, а по черзі, називають вічнозеленими. До них належать рослини тропіків. У нас вічнозеленими рос­ линами є хвойні, брусниця, верес, барвінок тощо. Рослини ж, у яких листки опадають щорічно іі одночасно, називають листопад­ ними ( наприклад дуб, вніппя) (іл. 13.6). Підготовка до листопаду розпочинається задовго до того, як настане несприятливий для рослин період. Вона супроводжується руйнуванням хлорофілу та зміною забарв­ лення листків, нагромадженням у них шкід­ ливих для рослини продуктів обміну речовин, утворенням спеціального відокремлювального шару в місці прикріплення листка до стебла. Серед умов, які спричинюють листо­ пад, найважливіше значення має зміна три­ валості світлового дня. а також температура довкілля, вміст води в грунті тощо.

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

^

1л. 13.6. Листопадна ( І - липа) та вічнозелена (2 - брусниця) рослини

Лабор аторпа робота № 7 (Додаток 2)

59

Т В О РЧ Е ЗАС ВО Є Н Н Я І Іаіібільш і листки — д о дв ох і біл ьш е м етрів у діам етр і — має ГЕОГРАФІЯ в ік т о р ія а м а зо н с ь к а (іл . 13.7), що р осте у водах н ай біл ьш ої у світі річки. Її плаваючі на п оверхн і води великі листки ви трим ую ть наван­ таж ен н я аж д о 5 9 кг! Н айдовш і ли стк и — д о ЗО м — V п а л ь м и р а ф ії. Ця троп іч н а р осли н а м ає короткий ст о в б у р і в ел и чезн і перисті ли стк и. Раф ія р осте на бер егах т іє ї са м о ї річки, що іі вікторія. Як н ази ­ вається ця річка і д е вона п ротікає? У Л ін и К о ст ен ко є рядки:

БІОЛОГІЯ

БІОЛОГІЯ

УКРАЇНСЬКА ЛІТЕРАТУРА

Красива осінь шпппваї клеми Червоним, жовтим, срібним, золотим. А листя просить: — Виший мас зеленим! Ми іце побудем, ще не облетим.

Іл. 13.7. Вікторія амазонська

і І

І.

Ч ом у ли стк и втрачаю ть св о є зе л е н е за б а р в л ен ­ ня п ер ед л и стоп адом і набуваю ть багр ян и х і з о л о ­ т и ст о -ж о в т и х відтінків?

БІОЛОГІЯ

П одорож ник вели к и й - це багаторічпа т р а в я п п ет а лікарська ФІТОТЕРАПІЯ росліш а, що зр остає по всій Укра­ їні (іл. 13.8). С віж і листки цієї рослини мають анти­ бактеріальну дію , а свіж ий сік потовчених листків оч и щ ує рану від гнійних виділень, припиняє запаль­ ний процес, там ує біль і зап обігає набрякам прн трав­ мах та укусах бдж іл, ос. дж м елів. О пиш іть листки ц ієї рослини, їх н є ж илкування та листкорозм іщ ення.

Іл. 13.8. Подорожник великии

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для сам оконтролю (відповіді мають бути розгорнутим и)

1 -6

1. Що таке лист ок? 2. Назвіть основні частини листка. 3. Які функції виконують жилки в листковій пластинці? А. Назвіть тиші листкорозміщення в рослин. 5. Які ви знаєте видозміни листків? 6. Яке значення листопаду?

7 -9

7. Наведіть приклади вилину середовища па зовнішню будову листків. 8. Які є типи жилкування? 9. Яку функцію виконує шар клітин на межі між стеблом і основою листка в листопадних рослин? Як він називається?

10 12

10. Чому листки багатьох тропічних рослин мают ь набагато більші розміри, ніж листки рослин помірних широт? 11. Порівняйте різні тиші жилкування листків і розміщення листків на стеблі. 12. За яких умов рослина швидше скидає листки — за низької температури чи за нестачі води в грунті?

60

Функції листка ?оня°™

ФОТОСИНТЕЗ. ДИХАННЯ ПРИГАДАЙТЕ! Яка найхарактерніша ознака р о с­ лин? Щ о таке листок, хлорофіл?

Колись, десь на Землю впав промінь сонця, але він упав не на безплідний ґрунт, він упав на зелену билинку пшеничного ростка, або краще сказати, на хлорофілове зерно. Ударившись об нього, він погас, перестав бу­ ти світлом, але не зник... К. Тимірязєв

Класичні д осл ід и

Дослід 1. Ще у XVII ст. голландським при­ рододослідник Ян Баптист пап Гельмопг довів, що рослини живляться не тільки речо­ винами ґрунту. Він ировів цікавий дослід, який зображено на малюнку (іл. 14.1). Дослід 2 . Датою відкриття фотосинтезу вважають 1771 р„ коли англійський учений Джозеф Прістлі (1733-1804) провів свій знаменитий дослід, який доводив, що росли­ ни виділяють кисень. Він поставив запалену свічку під скляний герметичний ковпак. Че­ рез деякий час свічка гасла, що засвідчувало непридатність для горіння повітря під ков­ паком. Прістлі вміщував під ковпак і мишу, яка швидко гинула. Проте, коли дослідник вміщував під ковпак рослину й мишу, миша залишилася живою, тобто повітря було при­ датним для дихання (іл. 14.2). Дослід 3. Щоб довести, що рослини дихають, у темне місце ставлять дві склянки: у першу наливають чисту воду з гілочкою елодеї, а в іншу — прозору вапновану воду. Склянки накривають одним ковпаком. Через 2 - 3 дні вапнована вода стає каламутною (іл. 14.3).

Рослина (2,25 кг) + ґрунт (90 кг)

Через 5 років Рослина (76,1 кг) + ґрунт (89,9 кг)

Іл. 11.1. Дослід Я. Н. ван Гельмонта

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ Як вам відомо, основними функціями л и ­ стка с фотосинтез, дихання, випаровування. Вивчення фотосинтезу розпочалося давно, проте дотепер ще не всі його секрети відкриті. Дж. Прістлі довів, що рослини виділяють ки­ сень, а Я. Б. Гельмонт - що рослини живлять­ ся не тільки речовинами ґрунту. Сьогодні ми знаємо, що процес, унаслідок якого росли­ ни утворюють органічні речовини з неорга­ нічних. використовуючи для цього енергію

Іл. 11.2. Дослід Дж. Прістлі

ЗЬ Іл. 1-1.3. Дослід, який доводить, що рослини дихають

61

Сонця, н ази ваєт ься ф ото си н тезо м . З д а т ­ ність до ф отосинтезу — пласті т а виключно рослинам. Д ля фотосинтезу рослішії використову­ ють воду іі вуглекислий газ. Потрапившії в листок, ці речовини взаємодіюгі), унаслідок чого утворюються органічні сполуки. Пош тов­ хом для цього є світлова енергія С онця, Кисень яку рослини отримують завдяки хлорофілу 1 (іл. 14.1). Здійсню ється фотосинтез у хлоВутекиелнй ропластах і лиш е на світлі. Зелена росліш а, Вода а точніше хлороф іл, якніі знаходиться в хло­ ропластах. виступає як посередник між С он­ І.і. 11.1. Умови, необхідні д.т цем (космосом) і Землею. Щ орічно па Землі фотосинтезу внаслідок фотосинтезу утворюється 150 млрд тонн органічної речовини іі виділяється близько 200 мли гоїш кисню. Проте, якщо повітря забрудню ється викидами речовин хімічних і металургійних заводів, вихлоп­ ними газами автотранспорту тощо, які дуже ш кідливі д л я всього ж ивого, ак ти вн ість фотосинтезу зменшується. Д ихання - процес протилежним фото­ синтезу. Під час дихання відбувається розпад органічних речовин до неорганічних, при цьо­ му відбувається виділення енергії. Рослішії дихають цілодобово. Під час днханпя вони поглинають кисень і виділяю ть вуглекислий газ. Ііпергія. що звільняється при диханні, використовується рослинами для забезпе­ чення їхньої життєдіяльності. В ипаровування води це процес виве­ дення з рослини води V вигляді пари. Воду 1 1. II. Дослід на випа/іонун/ішія випаровують усі частішії рослини, але пап інтенсивніше листки. Випаровування захищає рослини від перегрівання та спрпяс пересуванню речовин по росліші. За допомо­ гою мікроскопа в шкірці листка можна побачити парні зелені клітини, між якими і щілина (іл. 14.5). Це продпхи, через які всередину листка проіпікаї повітря з С (Ь і кпспс.м, а виходя ть в атмосферу вода в газоподібному стані іі кисень.

Сг

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Які умови необхідні для ф отоси н тезу та дихання? Необхідними умовами ф отосинтезу є наявність хлорофілу, світла, водії іі вуглекислого газу — С();> (оксид карбону). Хлорофіл міститься в хлоропластах листків, світло їм дарує Сої ще. вода надходить із грунту через корінь, а вуглекислий газ із повітря через продпхи листків. Інтенсивність фотосинтезу залеж ить від кількості світла, іемператури довкі і.тя. кількості С (Ь , воли тощо. Здійсню ється

62

фотосинтез і за штучного о с н і т л с і п і я , що дає змогу вирощ увати рослини н теп­ лицях, оранжереях, нарпнках. Для цього можна регуліонатн освітлення, збільіну па і и вміст иуг.'іек'ііс.'іого газу в ионітрі, оскільки це поліпшує ріст і підвищує врожайність рослий. Дихають рослини безперервно і і д с і і ь і вночі. Н айактивніш е дихання спо­ стерігається в тих частинах рослини, що ростуть. У рослин пемас спеціальних органів для дихання. Тому дпхаппя в них відбувається тільки в середині кліти­ ни. тобто рослинам властиве внутріш ньоклітинне дихання. Чому рослини випаровую ть велику кількість води? Рослини поглинають значно більше води, ніж інші іс т о т . С оняш ник вбирає і випаровує протягом доби в 17 разів більше води, ніж людина. Чому ж рослини випаровують так багато води? Випаровування води, або т ранспірація. сприяє висхідній течії води іі мінеральних речовин від коренів до листків. Чим інтен­ сивніше випаровування, тим швидше відбувається цей рух. У жарку погоду тем ­ пература поверхні листка буває нижчою на 4 - 6 С, ніж температура повітря. Цьому сприяє випаровування, яке зумовлю є охолодження рослини. Завдяки транспірації навколо рослини створюється особливий мікроклімат. В ипарову­ вання водії залежить від воло/ост і. т ем перат ури й р у х у повіт ря, вік у лист ків (молоді листки випаровують води більш е), площі листкової' поверхні тощо. М ож ­ ливо, хтось із вас спостерігав улітку, піднявш ись ранесенько разом із сонцем, як виблискують па кінчиках злаків і хвощів чи то д іа м а т и , чи то перли. Ллє тідькп-но сонце підніметься вище й зігріє землю своїм промінням, як вони зн и ­ кають. Що ж то за диво? І Ііщо інше, як пристосування рослин до умов існуван­ ня. У с п е к о т у пору літа деякі рослини виділяю ть воду в рідкому с тані, у вигляді крапель. Отже, випаровування вш)и захищ ає рослини вії) пере/рівання та за б е з­ печує підняття води з мінеральними речовинами під коренів до листків.

Чим зумовлені особливості внутріш ньої будови листків? У шкірці ( продихи. які регулюють газообмін і випаровування води. У пере­ важної більшості рослий вони розміщуються па нижньому боці листків. Між верхньою та нижньою шкіркою розташ ову­ Шкірка ється м ’якоть листка, у якій < стовпчаста та губчаст а тканини з між кліт инниками та провідні тканини. У клітинах стовпчастої ткапппи велика кількість хлоропластів і тому фотосинтез тут з д і й с і и о і ться найактивніше. Кілі.кість хлоропластів у клітинах губчастої і канніпі менша; у ній багато міжклітинників. Тому в ньому шарі м'якоті фотосинтез прохо­ дить менш активно, але краще відбуваються процеси дпхаппя та випаровування водії Судини Ситоподібні (іл. 116) Отже, внутрішня будова листка пристосована для здійснення фотосинтезу, дихання і випаровування води основних функцій листка.

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

Волокна

трубки

/./. / 1.1,. Ііііі/т р іш іїя иі/ііош і пи ш ка

Лабораторна робоча .V X (Д о д а їо к 2)

63

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ НАВЧАЄМОСЯ ПІЗНАВАТИ

Опрацю йте зміст таблиці «П орівн��льна характеристика ф отосинтезу іі дихання» і зробіть відповідні висновки. Дихання

Фотосинтез Органічні речовини утворюються

Органічні речошпш розпадаються

Поглинається С(>2 , виділяється 02 Супроводжується накопиченням енергії

Поїли паї ться О 2 , виділяється СО? Супроводжується вивільненням енергії

Відбувається лише на світлі

Відбувається і на світлі, і в темряві

Відбувається в клітинах, які містя ть хлорофіл

Відбувається в усіх живпх клітинах

У вивчення ролі світла іі хлорофілу в процесі ф отосин­ АСТРОНОМІЯ тезу великий внесок зробив росіііськиіі учений К. А. Тимірижв. Він дослідив, що зелені рослини відіграють космічну роль за­ вдяки їхній здатності засвоювати енергію Сонця. Завдяки цій енергії, акумульованііі в органічних речовинах, існують майже всі організми нашої планети. Що таке Космос і Сонце? БІОЛОГІЯ Р о сл и н и н ако п и ч у ю ть у своїх ткан и н ах різном анітні ХІМІЯ речовини, які буваю ть кори с­ ними або ш кідливим и для лю дн іш , мож уть викликати в неї пенриемні нідчуття при дотику з ними. Н априклад, необереж не торканн я до листків або стебла кропиви дводомної чи кропиви ж алкої о;цгллу ж спричиню є сверблячку, пекучий біль і легке запалення шкіри (іл. 1-1.7). Чому шкіра людини так реагує па дотик до кропиви?

БІОЛОГІЯ

/ у. 11.7. Кропиші і)воі)омші

ЗА С ТО С У ВА Н Н Я ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 -й

1. фотосинтез? 2. ІЦо ті\кс ііилаиня'? '5. 1\[о такс чинаровцваиня'? А. Чи впливає випаровування води на фотосинтез? 5. Які ви знаєте видозміни листків? 6. ІЦо довів доедід Джозсфа ІІрістлі?

7 9

7. Коли процеси дихання в рослин переважають над процесами фотосинтезу? 8. Фотосинтез відбувається швидше, коли продпхи відкриті широко чи лише

трішки? 9. Як довести, що рослішії дихають? 10-12

10. ІЦо спілі,ного та відмінного між процесами фотосинтезу іі дихання?

11. У чому полягає космічна роль рослин? 12. Доведіть, що внутрішня будова листка відповідає його функціям.

64

Відповідь рослин на подразнення Основне поняття:

ПОДРАЗЛИВІСТЬ ПРИГАДАЙТЕ!

Ми маємо зробити висновок, що якщо проростки освітлюються збоку, то від їхн ьої верхньої частини до нижньої передається якийсь стимул, що зм уш ує о с­ танню вигинатися. Ч. Д арвіп

Які основні ознаки живого? Знайомтеся

Англійський біолог Чарлз Д а р ­ чії/ (1 8 0 9 -1 8 8 2 ) першим довів наявність подразнення в рослин (іл. 15.1). Па мого думку, у рос­ лин є дві :юни — чутлива й рухо­ ва. Перша :юпа сприйм ає по­ дразнення, а інша - здійсню є рухи. Наприклад, при дії світла па проростки вівса їхня верхів­ ка здійснює сприйняття цього виливу, а ділянка, що розташ о­ вана під верхівкою, відповідає на це подразнення, вигинаючись у бік дії світла.

Іл. 15.1. Ч. Дарвіп

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ П од разли вість — це здат ніст ь ж ивих клітин, тканин або ціло/о ор/анізм у реа/уват и на зовнішні чи внутрішні впливи. Цю ознаку живих істот взято за основу їхнього присто­ сування до умов середовища існування. Рос­ лини, як і всі організми, здатні відповідати на різні зміни довкілля змінами у своєму орга­ нізмі. Наприклад, листки кімнатної рослини, яка стоїть на підвіконні, повернуті до світла. Якщо ви розвернете вазон іншим боком до світла, то через деякий час листки знову бу­ дуть обернені в бік найкращого освітлення. Зміни полож ення тіла рослини або її частин у прост орі називаю т ь рухом . Рухи рослин

зумовлюються різними чинниками, зокрема, Іл. 15.2. Рухи рослин впливом світла, температури, вологи, хіміч­ них речовин. Рухи бувають позитивними (у напрямі до чинника) або негат ивни­ ми (у напрямі від чинника), активними іі пасивними. Пасивні рухи виникають під впливом вітру, течій води (наприклад перельоти плодів кульбаби) тощо. Активні рухи пов’язані з ростом і розвитком рослин. Ростові процеси пов’язані із сезонними змінами в природі й характеризую ться ритмічністю. Рослинам властивий стан спокою, коли ріст і розвиток припиняю ться (іл. 15.2). 5 Біологія, 7 кл.

65

^

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Я к рослини відповідають на подразнення? П одразн ен н я — це зовнішній або внутрішній вш ив, який спричинює р у х р о с ­ лини. Чинники, що здійснюють такий вплив, називають подразниками (світло, дотик тощо). Ці подразнення в багатьох випадках спричинюють збудження в клітинах, що проявляється в підвищенні їхньої діяльності, наслідком якої мо­ жуть бути поділ і ріст клітин, зміна тиску в середині клітин, які й зумовлюють рухи рослин. Н априклад, у комахоїдної рослини росички круглолистої, яка росте на сф агнових болотах і торф овищ ах, на листках є липкі волоски, на кінчиках яких виблискую ть прозорі краплини рідини, що приваблюють дрібних комах. Як тільки комаха торкається до цих волосків, вона прилипає до краплин густого слизу і, намагаючись звільнитися, подразнює інші волоски. М еханічне подраз­ нення призводить до виникнення збудж ення в листку, що зумовлює загинання його країв усередину. Л исток, здійснюючи скоротливі рухи, повільно обгортає з усіх боків свою жертву й перетравлю є її за допомогою речовин, які виділяють інші волоски.

демонструє ростові рухи рослин

Я ке значення мають ростові рухи рослин? Ростові рухи — це активні рухи рослин, п ов’язані з про­ цесами рост у. У більшості рослин вони охоплюють лише окремі органи — корінь, пагін, квітку. Ростові рухи є резуль­ татом швидкого росту клітин на якомусь одному боці органа під впливом чинників середовища (іл. 15.3). Причиною рос­ тових рухів у рослин є зміна умов існування протягом доби, насамперед освітленості й температури. Ростові рухи поділя­ ють на тропізми та настії. Тропізми — це ростові рухи в на­ прямку, що визначаєт ься однобічним впливом певного чинника середовища. Ці рухи можуть бути спрямовані в напрямку до

подразника (рух кош иків соняш ника в бік до сонця тощ о) або від нього (ріст ко­ ренів плюща в напрямку, протилежному до світла). Результатом таких рухів є те, що рослина займ ає в просторі якнайсириятливіш е положення й уникає всього небезпечного для її життя. Н астії - це рост ові рухи в напрямку, що визначається внутрішніми факт орами, а зовнішні впливи лише зумовлю ют ь їхнє виникнення.

Вони буваю ть зумовлені нерівномірним ростом нижнього та верхнього боку л и ­ стка, пелюсток. їх можна спостерігати протягом доби, коли світло періодично зміню ється темрявою. У деяких рослин квітки розкриваю ться вранці, а па піч за­ криваю ться. Такі «сонні рухи» квіток здійснюю ться у відповіді, на зміну світла чи температури. Кошики кульбаби, квітки латаття білого на піч закриваються, а вранці розкриваю ться. А в матіоли й тютюну запаш ного квітки закриваю ться вдень, а розкриваю ться вночі. Я ке зн ач ен н я маю ть скоротливі рухи в рослин? Активність рослин, які ведуть прикріплений спосіб життя, може бути пов’язана не тільки з ростовими, а іі зі скоротливими рухами. Скоротливі рухи - це активні рухи рослин, які зумовлені зміною тиску всередині певних груп юитиіі, унаслідок чого змінюються їхні розміри. Прикладом таких рухів є опускання листочків мімози

сором ливої при дотику до них, розкривання квіток тю льпана при перенесенні 66

з холоду в тепло, заглиблення цибулини в грунт протягом осені за допомогою скоротливих коренів тощо. У бобових (квасоля, конюшина тощо) у листках є лист­ кові подушечки. Це особливі утвори при основі череш ка або листочка, де містяться великі клітини. Ш видка зміна тиску у верхніх і нижніх клітинах унаслідок переміщення води призводить до того, що листкова подушечка пра­ цює як шарнір, за допомогою якого листки то опускаю ться, то піднімаються. Отже, рост ові та скорот ливі р у х и е основними активними реакціям и на подразнення чинників середовища.

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ _пппа ГЕОГРАФІЇТ

М імоза соромлива — рослина родом із Б рази лії, яку часто вирощ ую ть в о р ан ­ жереях (іл. 15.4). Її листки дуже чутливі до подразнень: у відповідь на дотик листочки складного листка мімози складаються через кілька секунд. Листкові подушечки цієї рослини містять не тільки великі клітини, а й міжклітинні проміжки, заповнені повітрям. Яке значення цих між клітин15-4. Мімоза .. гі с • -і соромлива ників для м ім ози/ Де знаходиться Брази ліяг ' с іп п п п а «'ДМІНУ в'д тваРИ Іптх організмів, у рослин відсутня п р и р п л м н а й гт й (^ червова система, тому функцію проведення електричних сигна­ лів здійснюють усі її живі клітини. Завдяки цим електричним взаємодіям здійсню ється регуляція процесів ж иттєдіяльності рослини. Отже, у рослин для передачі інформації від одних органів до інших існує електричний зв’язок. Що таке електричні явищ а? с іп п п п а Рослини реагують на зміну атмосферного тиску, вологості ФІЗИКУ^ П(1ІІ'ТРЯ' механічне іі хімічне подразнення, спалах блискавки під час грози тощо. О днак найбільше значення для рослин мають ростові рухи, що зумовлюю ться постійними факторами середовища тропізми: геотропізми, ф от от ропіш и, гідрот ропізмі/, термотропізми, хемотропізми. Які фактори зумовлю ють ці види тропізмів?

ЗА С ТО С У ВА Н Н Я З Н А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. ІЦо таке тхіраиивість? 2. Яке значення для рослин мас подразливість? 3. ІЦо такс ростові рухи в рослин? 4.1 Іавсдіть приклади таких рухів у рослин. 5. Що таке активні рухи в рослин? 6. Наведіть приклади активних рухів рослин.

7-9

7. Відповіді тварин па вплив середовища проявляються у вигляді швидкого руху всього організму в бік подразника або від нього. А які особливості від­ повіді рослин на подразнення? 8. Наведіть приклади ростових рухів рослин. 9. Що таке скоротливі рухи в рослин? Наведіть приклади таких рухів у рослин.

10-12

10. Як передасться збудження в середині рослинного організму? 11. Як бу­ дуть рости додаткові корені та пагін у зрізаної гілки верби, якщо її розмістити нижнім зрізом догори? 12. Якими є рухи в мімози соромливої? Як здійснюються ці рухи?

5*

67

САМОПЕРЕВІРКА Й УЗАГАЛЬНЕННЯ ЗНАНЬ Зміст матеріалу

Ви опанували цю тему, якщо можете:

4. Загальна характеристика рослин

— назвати найзагальніші особливості будови й процеси життєдіяль­ ності рослини; — вказати умови, необхідні для життєдіяльності рослини; — навести приклади впливу умов середовища на основні процеси життєдіяльності рослини

5. Клітина рослин

—назвати основні компоненти клітини рослин; — пояснити, чому клітина є живою системою; —спостерігати та описувати будову клітин рослини

6. Тканини рослин

— назвати рослинні тканини; —вказати значення твірних тканин для рослини; — пояснити взаємозв’язок будови та функцій постійних тканин рос­ лини — назвати органи рослин; — вказати значення вегетативних органів; —пояснити значення для рослини репродуктивних органів

7. Органи рослин

— назвати види коренів і типи кореневих систем; —охарактеризувати будову коренів; — назвати рослини, які мають коренеплоди, бульбокорені, кореніпричіпки, кореиі-присоски тощо —пояснити значення мінерального живлення для рослини; 9. Мінеральне — охарактеризувати грунт як джерело поживних речовин; живлення рослин —навести приклади використання добрив у сільському господарстві 8. Будова та функції кореня

10. Пагін і його будова

11. Стебло — вісь пагона

12. Транспорт речовин у рослині

—охарактеризувати роль пагона в забезпеченні надходження, транс­ порту та виведення речовин; —назвати основні види бруньок; — назвати рослини, які мають надземні та підземні видозміни пагона — назвати основні функції стебла; — пояснити, чим визначаються особливості внутрішньої будови стебла; — вказати значення галуження стебла —описати дослід, який дає можливість спостерігати транспорт речо­ вин по рослині; —обгрунтувати необхідність відкладання запасних речовин; —зробити висновок про зв’язок органів у рослинному організмі

13. Листок — бічна частина пагона

— назвати рослини з простими та складними листками; — охарактеризувати будову листка та його роль у забезпеченні про­ цесу фотосинтезу, дихання та випаровування води; — порівняти типи жилкування та листкорозміщення

14. Функції листка

— порівняти фотосинтез і дихання; —описати дослід, який дає можливість спостерігати випаровування води; — назвати рослини, які мають видозміни листка

15. Відповідь рослин на подразнення

— пояснити значення подразливості для рослин; — описати досліди, що дають можливість спостерігати ростові рухи рослин; —навести приклали різних рухів рослин

68

Тема 2. РОЗМ Н О Ж ЕН НЯ І РОЗВИТОК РОСЛИН

Розмноження рослин Основне поняття:

РОЗМНОЖЕННЯ ПРИГАДАЙТЕ!

І вивела зем ля із себе рослини: траву, що розсіває насіння за своїм родом, і дерева, що родять плоди з насінням у них, за їхнім родом. Книга Бут т я, 1.12

Щ о таке репродуктивні органи рослин? Поміркуйте

Кожну весну повітря над л у ка­ ми та лісами наповнене густими ароматами квіток, а погляд мимо­ волі враж ає їхня непереверш ена краса й різномаїття (іл. 16.1). А втім, і позбавлені яскравих кві­ ток рослини, такі, як мохи, хво­ щі, плауни, папороті тощо, також прокидаються від зимового сну і прагнуть, утворивши спори, дати життя новим поколінням. М а­ буть, без перебільшення можна сказати, що цьому завданню п ідп орядковується все ж иття рослини. Л истки та квітки, які розпускаю ться з набубнявілих бруньок, рух соків у стовбурах дерев є лише початком основного дійства — розмноження.

Іл. 16.1. Крокус, або шафран

-' ОСНОВНИЙ ЗМІСТ Здатність розмножуватися притаманна всім живим організмам. Розмнож ен­ ня забезпечує передачу нащадкам інформації про ознаки організму, тобто інф ор­ мації, яку називають спадковою. Р озм н ож ен н я — це процес відтворення собі подібних організмів, який забезпечує неперервніст ь життя видів. Виокремлюють дві основні форми розмноження, що здійснюю ться спеціальними клітинами: н е­ статеве — спорами і статеве — гаметами. Розмнож ення забезпечує збільш ення кількості особин виду при наявності сприятливих умов, а також заміну особин, які старіють і гинуть. Н естатеве розмноження — це розмноження, яке відбувається за участю неста­ тевих клітин лише одного організму. Всі нащадки, які утворюються з цих клітин, є подібними до батьківського організму, тому що спадкова інформація переда­ ється без змін. Нестатеве розмноження обмежує різноманітність ознак нових осо­ бин, але може за короткий час забезпечити утворення великої кількості нащадків. Статеве розм нож ення — це розмноження, яке відбуваєт ься за участ ю ст ат е­ вих клітин, як правило, двох батьківських організмів. Статеві клітини, або гамети, несуть різну спадкову інформацію. З а всіх випадків статевого розмнож ення га­ мети зливаю ться. Злиття гамет називають заплідненням. Під час запліднення

69

відбувається поєднання спадкової інформації двох батьківських особин. Унаслі­ док запліднення утворю ється клітина, яку називають зигота, з неї розвивається зародок — зачаток нової особини. Статеве розмноження забезпечує утворення особин, які мають ознаки батьківських організмів, що розш ирю є можливості виду пристосовуватися до змін довкілля. Будь-яка хромосома складається з двох ланцюгів ДНК. У хромосомах містяться гени. Кожна хромосома може мати сотні або й тисячі генів.

В

П О Г Л И БЛ Е Н Н Я ТЕМ И

Я к п ер ед аєть ся сп ад ко в а інф орм ац ія при розм нож енні? Інформація про ознаки організму назива­ ється спадковою, а сама здатність організмів передавати свої ознаки особинам наступного покоління називається спадковістю. Спадко­ ва інформація організму зберігається в ядрі клітини. Я дро має особливі тільця — хром о­ соми, які і є носіями спадковості (іл. 16.2). За кількістю хромосом у ядрі клітини бувають Іл. 16.2. диплоїдними — з подвійним набором хромо­ Схема будови сом, і гаплоїдними — з одинарним набором хромосоми хромосом. Гамети завжди гаплоїдні, а зигота — динлоїдна. Основою розмноження є здатність клітин до поділу. Поділ клітин - це процес, при яком у відбувається розподіл хромосом із наявною в них Д ІІК між дочірніми клітинами. Існують два основних типи поділу клітин, які беруть участь у розмноженні. Один із них здійсню є утворення диплоїдних нестатевих клітин, які є основою нестатевого розмноження, а інший — гаплоїдних статевих, які є основою статевого розмноження. С пеціалізовані для розмноження клітини формую ться в спеціальних органах. Отже, основою розмнож ення є здатність клітин до поділу, завдяки яком у спадкова інформація передасться наступному поколінню клітин. І ці нові клітини даю т ь початок новому організму.

Я ке зн ач ен н я нестатевого розм н ож енн я в рослин? Н естатеве розмнож ення відбувається за участю нестатевих клітин. У рослин існує декілька типів нестатевого розмнож ення: поділ навпіл, спороут ворення, вегетативне розмноження тощо (іл. 16.3). Поділ навпіл - це розмноження шляхом утворення з однієї материнської клітини двох дочірніх, які не завжди схожі одна на одну. Спороут ворення — це розмноження шляхом утворення спеціальних клітин - спор, з яких виникає нове покоління. Спора — це спеціальна клітина, укрит а захисною міцною оболонкою. В рослинному світі розмножуються спора­ ми водорості та вищі спорові рослини (мохи, хвощі, плауни, папороті). У вищих спорових рослин спори утворю ються в органах нестатевого розмноження — спо­ рангіях. При вегет ат ивному розмнож енні новий організм бере початок не зі спеціальних клітин, а зі звичайних клітин тіла. У рослим саме цей тим розмно­ ження є найпош иреніш им. Нестатеве розмноження звичайно відбувається тоді, коли в навколиш ньому середовищі є сприятливі умови (наприклад наявність води, тепла). Отже, нест ат еве розмнож ення обмеж ує різноманітність ознак у нових особин, але може за короткий сприятливий період забезпечити швидке ут во­ рення великої кількості нащ адків з одними й тими ж ознаками.

70

2 Іл. 16.3. Типи нестатевого розмноження: 1 — поділ навпіл; 2 — брунькування

Які переваги статевого розм н ож енн я перед нестатевим ? Статеве розмноження пов’язане з утворенням статевих клітин, або гамет. Га­ мети — це статеві клітини, що містять гаплоїдну кількість хромосом. Гамети в рослин можуть бути однаковими чи різними за будовою, розмірами, рухливістю. Тому виокремлю ю ть різні типи статевого розмнож ення (наприклад, ізогамія — гамети однакові та анізогамія — гамети різні за розмірами). Багатоклітинні рос­ лини мають органи статевого розмноження — гаметангії, у яких утворюються статеві клітини — гамети, які бувають двох т��пів — чоловічі (іл. 16.4) та жіночі (іл. 16.5). Чоловічі гамети називаються сперматозоїдами, або сперміями, а жіночі — яйцеклітинами. Рослина, на якій є статеві органи, у яких утворюються обидва ти ­ пи гамет — яйцеклітини й сперматозоїди, або спермії, називається двостатевою та однодомною. Рослина ж, на якій є тільки один тин статевих органів, у яких утворюються або яйцеклітини, або сперматозоїди, чи спермії, називається одно­ статевою та дводомною. Отже, статеве розмноження м ає переваги над нестате­ вим, оскільки нові особини успадковую т ь ознаки обох бат ьківських особин і тому мають можливості краще пристосовуватися до навколишнього середовища.

Іл. 16.4. Статеві органи вищих спорових рослин, у яких утворюються яйцеклітини

Іл. 16.5. Статеві органи вищих спорових рослин, у яких утворюються сперматозоїди

71

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ

2*. НАВЧАЄМОСЯ ПІЗНАВАТИ

науці надзвичайно широко використовують гербаріі колекції спеціально зібраних, засушених та офо|)млсних рослин (іл. 16.6). Збирають гербарій і любителі природи. Хтось має надію знайти нові види рослин і допомог™ науці, але частіше просто на згадку. ІІрнсмпо холодної нори року заглянути в пап­ ки з висушеними листками та квітками й пригадати сонячне літо, ліс, поле... Порадьтеся з учителем і виберіть декілька рос­ лин вашої місцевості, які ви зберете і висушите влітку, дотриму­ ючись основних правил (Додаток 1). Е іл п п г іа О днією з незвичних форм нестатевого КВІТНИКАРСТВО^розм н ож ен н я є у творен н я виводкових бруньок у бріоф ілум а Д егрем она (іл. 16.7), що походить з М адагаскару та вирощ ується як кімнатна рослина. Я к здійсню ється розмнож ення в цієї рослини? Та­ ке розмнож ення в рослин називаю ть ж ивородінням. До речі, рослини, які так розмнож ую ться, є і в Україні — це тонконіг бульбистий. У нього такі бруньки утворю ю ться в суцвітті. Порівняння — це зіставлення явищ з ме­ РОЗВИВАЄМО тою визначення подібності та відмінності МИСЛЕННЯ між ними. Заповніть таблицю «Порівняльна характеристика тинів розмноження» і сформулюйте висновок. Ознаки

Нестатеве розмноження

Іл. 16.6. Аркуш гербарію. Середина XIX ст.

її. 16.7. Листок бріофілума .і пштдкивими бруньками

Статеве розмноження

Клітини, які беруть участь Участь батьківських особин Подібність нащадків Біологічне значення

ЗА С ТО С У ВА Н Н Я ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Що таке розмноження? 2. Які є форми розмноження рослин? 3. Що таке нестатеве розмноження? 4. Які особливості нестатевого розмноження? 5. Що таке статеве розмноження? 6. Яке значення статевого розмноження?

7 -9

7. Яке значення поділу клітин у розмноженні? 8. Які є види нестатевого розмноження? 9. Чим двостатеві організми відрізняються від одностатевих?

1 0 -1 2

10. Де зберігається спадкова інформація про ознаки рослин? 11. Як називається розмноження за допомогою виводкових бруньок у рослин? На­ ведіть приклад. 12. Порівняйте статеве й нестатеве розмноження.

72

Вегетативне розмноження Основне поняття:

ВЕГЕТАТИВНЕ РОЗМНОЖЕННЯ ПРИГАДАЙТЕ!

Ми пагінці плекаємо кущів, Щ об відновить красу троянди ними. Хай кущ старий і всохне без дощів, Весною пагін молодий цвістиме! В. Ш експір

Що таке розмноження? Поміркуйте

Г

У 30-х роках XIX ст. водяна рос­ лина елодея канадська (іл. 17.1) п о тр ап и л а з К ан ади в річки В еликої Б ританії, де почала розм нож уватися із вражаю чою швидкістю. Одразу ж зменш ився рибний промисел, ускладнився рух пароплавів і барж, скороти­ лася чисельність відпочиваючих на річках тощо. Д уж е ш видко елодея заселила річки сусідніх країн і стала класичним прикла­ дом водяного бур’яну під назвою «водяна чума». З авд як и чому елодея канадська так швидко за ­ полонила водойми Європи? Іл. 17.1. Елодея канадська

О С Н О В Н И Й З М ІС Т Збільш ення кількості елодеї та її швидке пош ирення відбувалося і продов­ жує відбуватися і тепер у Європі завдяки розмноженню, що дістало назву веге­ тативне. В егетативне розм н ож енн я це розм но­ ження вегетативними органами, їхніми ви ­ дозмінами чи багатоклітинними частинами вегетативних органів рослини. Воно має ши­

роке поширення в природі та при вирощ у­ ванні лю диною культурних рослин. Тому розрізняють природне та штучне вегетативне розмноження, що властиве багатоклітинним рослинам. Вегетативне розмноження сприяє ш вид­ кому зростанню чисельності рослин та їхньо­ му розселенню, а також забезпечує утворен­ ня потомства там, де немає сп ри ятли ви х умов для статевого розмноження. П риродне вегетативне розмноження відбувається без втручання лю дини (ІЛ. 17.2).

Іл . 17.2. Вегетативне рож нож енш пирію кореневищами

73

Іл. 17.3. Вегетативне розмножених агрусу відводками

Ш тучне вегетатишіе розмноження здійс­ нюється лю диною і широко застосовується в рослинництві (іл. 17.3). Воно дає можливість отримувати велику кількість посадкового матеріалу, ш видко збільш увати кількість культурних рослин, зберігати сортові особ­ ливості, оскільки в потомстві повторюються ознаки м атеринської рослини. Важливим способом штучного вегетативного розмно­ ження є щеплення.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Щ о є основою вегетативного розм н ож енн я? Вегетативне розмноження це властивість, що відрізняє рослинні організ­ ми від тваринних. Вегетативне розмноження грунтується па явищ і регенерації. Р еген ер ац ія - це відновлювання цілого організм у з його частин унаслідок подіну клітин. У результаті вегетативного розмноження відбувається поява великої кіль­ кості однакових нащадків, які є копією материнської рослини. Усі вони утворюють клон — потомство, яке ут ворю єт ься з однієї материнської особини вегетативним шляхом. Таке вегетативне розмноження, або клонування, дає змогу людині

зберігати сортові ознаки багатьох культурних рослин. Нині існує метод культури клітин і тканин, який дає можлівість отримувати клони рослин, вирощуючи їх па поживному середовищі з однієї клітини або групи клітин. Клонування дозволяє вирощувати цінні чи рідкісні рослішії з окремих клітин (наприклад вирощування женьшеню), швидко отримувати велику рослинну масу для одержання з неї важ­ ливих речовин. Отже, основою вегетативного розмноження є явище регенерації.

Іл. 17.4. Способи природно/о вегетативного розмноження: 1 —цибулинами: 2 —виводковими брунь­ ками; 3 —бульбами; 4 —кореневищами; 5 —вусами (повзучими нагонами)

74

Я к здійсню ється природне вегетативне розм н ож енн я? Як вам уже відомо, у рослин є видозмі­ нені органи — цибулина, кореневище, бульба тощо, яким и здійсню ється вегетативне розмноження (іл. 17.4). Лілії, нарциси іі тюль­ пани тощо розмножуються цибулинами. А такі рослини, як пирій, конвалія, осот, можуть швидко пош иритися на великій площі за до­ помогою кореневищ. Р оз’єднанню та перетво­ ренню частин кореневища на самостійні рос­ лини можуть сприяти тварини, які живуть у грунті (наприклад кроти, миші, ж уки) тощо. Д еякі рослини розмножую ться бульбами (картопля, ряст, топінамбур). Рослини часто розмножую ться надземними пагонами. Так, у суниць лісових відростає кілька повзучих нагонів — вусів, па верхівках яких розвива­ ються молоді пагони іі додаткові корені. Зго­ дом вуса висихають і відмирають, а нові рос-

липи починають жити самостійно. Тополя, верба, осика мож уть розмнож уватися укоріненням гілок. Вітер злам ас гілку, віднесе на вологий ґрунт — і ось вона вже вкоріни лася і дала початок новій рослині. У багатьох д ер ев ’ян и сти х рослин (наприклад виш ня, малина, бузок) дуж е пош ирене розмнож ення кореневими п а ­ ростками. Отже, природне вегет ат ивне розмноженим здійсню єт ься за допом о­ гою частин вегет ат ивних органів та їхніх видозмін.

Які є способи ш тучного вегетативного р озм н ож ен н я культурних рослин? Людина для вегетативного розмнож ення рослин часто обирає ті самі спосо­ би, якими розмножую ться дикорослі види: вусами розмнож ую ть полуниці, бульбами — картоплю тощо. К ореневими паростками розмнож ую ть бузок, м али ­ ну, а поділом кушів — ягідні культури. У рослинництві використовую ть також й особливі способи вегетативного розмнож ення — ж и вцю ван н я та щ еплення. Ж и вцю ван н я — це розмнож ення відрізаними від орган ізм у частинами пагона або кореня. Ж ивцем називаю ть частину пагона чи кореня з кільком а бруньками. Стебловими живцями, тобто частинами пагона з кількома бруньками, розм н ож у­ ють традесканцію , виноград тощо. Частинами коренів з кільком а додатковим и бруньками — кореневими живцями — розмножують малину й сливи. Такі рослини, як бегонія, лимон, розмножую ть листковими живцями — окремими листкам и, на яких з ’являю ться додаткові корені та бруньки. Щ еп лен ня — це зрост ання живців однієї рослини (прищ епа) з іншою вкоріненою рослиною (підщ епа). Відомо близько 100 різном анітних способів щ еплення (іл. 17.5), які поєдную ть у три типи: щеплення вічком щ еплення за допом огою прищ епи з однієї бруньки, взятої з топким шаром кори (н априклад у троянд); щеплення живцем — це щ еп­ лення за допом огою навскіс зрізан ого ж и вця прищ епи з кільком а брунькам и (У фруктових дерев тощ о); щеплення зближ енням — щ еплення, при яком у п ри ­ щена не відокремлю ється від материнської рослини до повного зростання з підщепою (наприклад у винограду). Отже, штучне вегет ат ивне розмнож ення здійснюється за допомогою частин вегет ат ивних органів або їхніх видозмін із ви ­ користанням спеціальних способів вегетат ивного розмнож ення — ж ивцювання та щеплення.

Іл. 17.5. Способи вегетативною розмноження: 1 — розмноження листком (сенполія); 2 — живцювання: З — щеплення (а — зближенням, б —живцем, в — вічком)

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

Лабораторна робота № 9 (Додаток 2)

75

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ О дним із н ай еф ек ти в н іш и х способів вегетативного розмнож ення є клопування — вирощ ування рослин з окремих ш маточків ж ивої тканини і навіть з однієї клітини, які взяті з будь-якого вегетативного органа. Із цих ш маточків тканин чи окремих клітин у стерильних умовах на пож ивних середовищ ах вирощ ую ть рослини. Цей метод дає змогу ш видко отримати безвірусний посадковий матеріал, скоротити строки одерж ання продукції, розмнож увати рідкісні рослини тощо. Н азвіть рослини, для яких ви б застосували метод клонувания. Тюльпани — це трав’яБІОЛОГІЯ нисті багаторічні цибулин­ + КВІТНИКАРСТВО ні рослини з прямостоячим стеблом (іл. 17.6). Ці рослини мають цікаву особливість. їхні цибулини поступово за ­ глиблю ю ться в грунт. У тю льпана п’яти річ ­ ного віку вони досягаю ть півметрової гли­ бини. С адівникам це добре відомо. Щ об не втратити цибулини цінних сортів тю льпанів, їх через 2 - 3 роки викопую ть або під ними за ­ копую ть дротяну сітку. Які корені беруть участь у заглибленні цибулини? Я к ці корені Іл. 17.6. Тюльпан АпшШн здійсню ю ть загл и бл еїін я? Які способи вегетативного розмнож ення ви застосували б БІОЛОГІЯ, ц- для отрим ання м орозовитривалих садж анців черешні на свопі САДІВНИЦТВО присадибній ділянці?

БІОЛОГІЯ

РОСЛИННИЦТВО+

,з а с т о с у в а н н я Оцінки в балах

знань

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Що таке вегетативне розмноження? 2. Які є способи вегетативного розмно­ ження? 3. Назвіть природні способи вегетативного розмноження рослин. 4. Яке значення природного вегетативного розмноження? 5. Назвіть способи вегета­ тивного розмноження рослин, що ними користується людина. 6. Яка роль штучного вегетативного розмноження?

7 -9

7. Чи є клонуванням розмноження картоплі бульбами? 8. Чому важко боро­ тися з такими бур’янами, як пирій, осот? 9. Як розмножують культурні сорти яблуні?

10-12

10. Поясніть мету клонувания рослин. 11. Поясніть процес заглиблення цибу­ лини тюльпана в ґрунт восени. 12. Поміркуйте, чому плодові дерева розмножують щепленням, а не насінням.

76

Будова й різноманітність квіток Основне поняття:

КВІТКА

Ви проходите повз квітку! На­ гніться, подивіться на диво, яке ви раніше бачити ніде не могли. Вона вміє таке, що ніхто на землі не вміє. В. Солоухін

ПРИГАДАЙТЕ! Що таке репродуктивні органи, статеве розмноження? Поміркуйте

Білі, жовті, фіолетові, червоні квітки - яких тільки не побачиш у природі. Л лє квіток із зеленим забарвленням пелюсток майже не­ має (іл. 18.1). Як ви думаєте, чому?

ІГГосновний

ЗМІСТ

Щ о ж таке квітка? К вітка орган насінного розмнож ення рослин. Вона ск лад ається з квіт коніж ки, квітколожа, оцвітини, тичинок і маточок. Оцвітина — це покрив квітки, утворенні! ча­ ш олистками та пелю сткам и . Таку оц віти н у н ази ваю ть п одвій н ою (н а п р и к л а д к в ітк а вишні). Є квітки з простою оцвітиною у них усі листочки (тю льпан тощ о) однакові за формою та забарвленням. Л в деяких рослим, які запилю ю ться вітром, квітки голі, тобто не мають оцвітини (н ап ри клад верба). К вітки м ож уть в ід р ізн яти ся одна від одної розмірами, забарвленням , ({юрмою, си ­ метрією тощо. Більш ість рослин має квітки, у яких є і тичинки, і маточки. Це двостатеві, Іл. 18.1. Різноманітність квіток або маточково-т ичинкові квітки. А в деяких рослин одні квітки мають тільки маточки — мат очкові квітки, а інші тільки тичинки — тичинкові квітки. Такі квітки називаю ть одностатевими. В огірків і кукурудзи, наприклад, маточкові іі тичинкові квітки містяться на одній рослині. Рослини, на яких розвиваю ться і маточкові, і тичинкові квітки, називаю ться однодомними. А от у конопель, тополі, верби тичинкові квітки знаходяться па одних рослинах, а маточкові — на інших. Такі рослини називаю ть дводомними. Різноманітність квіток пов'язана з їхньою пристосованістю до запилення. Після запилення і запліднення з частин квітки ф ормую ться плоди та насіння. Завдяки плодам і насінню рослини розмножую ться і поширюю ться па нові тер и ­ торії. У квітках утворю ю ться пилок, нектар, які використовую ть у їжу різні тв а­ рини (наприклад комахи, птахи). Велике значення для лю дини мають д ек о р а­ тивні рослини, що маю ть красиві квітки і яки м и п ри краш аю ть кім нати, вулиці, парки (тю льпани, аіістри тощо).

77

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Ч ом у квітка є видозміненим пагоном? Квітка - це вкорочений , видозмінений і об­ межений у рості пагін, який пристосований для статево/о розмнож ення рослин. Уперше визна­

чення квітки як видозміненого пагона дав відо­ мий німецький пост і вчений И. В. Гете в праці «Метаморфози рослип» (1790). Квітки розви­ 1л. 18.2. Будова квітки: ваються як па верхівці стебла, так і в пазухах а -- квітконіжка; б - квітколоже; в - ча­ листків із репродуктивних бруньок (іл. 18.2). шечка (чашолисток); г — віночок Н айваж ливіш ими частинами квітки є тичин­ (пелюстка); і тичинка; д - маточка ки і маточки, які забезпечують запилення та запліднення, п ісл я запліднення з насінних зачатків, які містяться в зав'язі ма­ точки, формується насіння. За сприятливих умов кожна насінина проростає і дає початок повій рослнні. Отже, асіадові квітки е видозмінами частин вегет а­ тивного та репродукт ивного пагонів. Це е підтвердж ення того, що сама квітка — це видозмінений па/ін. Основними функціями квітки є ут ворення спор, гамет, з а ­ пилення, запліднення, ф ормування насіння та плодів.

Б у д о ва та ф ункції частин квітки Назва

Функції частин квітки

Квітконіжка Видозмінене стебло пагона, на якому розташована квітка; квітки без квітко­ ніжок називають сидячими (наприклад у соняшника, подорожника) Квітколоже

Видозмінена вкорочена верхівка пагона, до якої прикріплюються всі час­ тини квітки; за формою може бути плоским, опуклим, увігнутим

Чашолистки Стерильні частини квітки; видозмінені листки переважмо зеленого кольору, які виконують функцію захисту внутрішніх частим квітки до їхнього роз­ (чашечка) кривання; чашолистки квітки утворюють вільно- або .ірослолисту чашечку Пелюстки (віночок)

Стерильні частини квітки; видозмінені тичинки або листки яскраво забарвлені, що сприяє запиленню; з пелюсток утворюється вільно- або зрослопелюстковий віночок квітки

Тичинки

Репродуктивні частини квітки, у яких утворюються пилкові зерна; тичинка складається з пиляка іі тичинкової нитки

Маточки

Репродуктивні частини квітки, у яких утворюються насінні зачатки; маточка складається із зав'язі, стовпчика й приймочки.

Ч ом у квітки відрізняю ться між собою ? Квітка — укорочений нерозгалужеїш й пагін з обмеженим ростом, пристосо­ ваний до статевого розм нож ення. Квітки вражаю ть своєю різноманітністю за забарвленням, розмірами, симетрією, статтю, тощо. За наявністю тичинок і ма­ точок у квітці їх поділяю ть па двостатеві, одностатеві іі нестатеві. О дностатеві квітки це квітки, у яких є лиш е маточка маточкова кві тка, або лиш е тпчпикп тичинкова квітка (наприклад, у кукурудзи на верхівці стебла розташ ову­ ються тичинкові квітки, а в пазухах листків па стеблі маточкові). Двостатеві квітки це кві тки, у яких є і тичинки, і маточки (наприклад у вишні). У деяких

78

рослин (соняшник, волошка тощ о) частина квіток є нестатевими, оскільки не ма­ ють ні тичинок, ні маточок. Розрізняють квітки іі за симетрією. Якщо через квітку можна провести кілька площин симетрії, її називають правильною (тюльпан, виш ­ ня, капуста, суниця). Квітку, через яку можна провести лиш е одну площину си­ метрії, називають неправильною (горох, квасоля, кропива собача тощо). Такі квітки мають двобічну симетрію. Іноді у квітці неможливо провести жодної пло­ щини симетрії, годі ми маємо асиметричну квітку (канна, гладіолус). Отже, б уд о ­ ва в усіх квіток подібна, а форма, розміри, забарвлення, симетрія — різноманітні, що є пристосуванням до різних способів запилення (іл. 18.3).

Іл. 18.3. Різноманітність квіток: виьнопелюсткові (а жовтець, б - шипши­ на, в — соп); 2 —зрослопелюсткові (а — дзвони­ ки, б — тирлич, в — берізка); 3 — неправильні (а —фіалка, б —горох, в —настурція); 4 — пра­ вильні (а — гвоздика, б — суниці, в — алтея); і/ — комахозапильні (а — вишня, б — льон); 6 — вітрозапильні (а - пшениця, б — дуб)

Яке значення мають квітки для людини? Квітки деяких рослин лю дина вживає в їжу. Я к приправи до с трав у кулінарії вживають квітки шафрану. Квітки деяких рослин використовують в ароматерапії — лікуванні запахами. За допомогою певних запахів можна зняти нервове напру­ ження, поліпшити соп, зменш ити біль, підвищити працездатність і розумову активність тощо. Наприклад, у програмувальними аромат лаванди зменш ує кількість помилок на 20%, а запах жасмину - на 33%. Квітки з давніх-давен при­ крашають наш побут, оздоровлюють наше житло, приносять багато радощів і дітям, і дорослим. У квітництві найчастіше використовують троянди, жоржини, хризантеми, чорнобривці, гвоздики та багато інших рослин. Серед лікарських

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

Лабораторна робота № 9 (Додаток 2)

79

рослим багато таких, у яких лікувальні властивості мають квітки. Наприклад, для зміцнення стінок веп готують препарати з квіток кінського каштана, протиза­ пальну дію мають квітки ромашки лікарської, чай з липового цвіту використову­ ють як потогінний, жаропонижуючий засіб. Отже, квітки людина використовує не лише для окраси своїх помешкань, а и у їжу, для лікування тощо.

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ Р ізном анітн е заб ар в ­ л ен н я квіток зум овлен е ХІМІЯ пігм ентам и, н ай важ л и ві­ ше місце серед яких належить антоціанам. Під такою назвою поєднуються хімічні речо­ вини синього, ф іалкового та червоного ко­ льорів. Червоні пелюстки півонії (іл. 18.4), сипі квітки волош ок, різном анітність відтінків бузку, троянд, півників, тю льпанів — усе це прояв дії антоціанів. Білий колір у багатьох рослин зумовлений відсутністю пігментів і наявністю в пелюстках дрібних повітряних порожнин, від яких відбиваються промені сонячного світла. А чому квітки мають такс Іл. 18.4. Півонія китайська різне забарвлення? БІОЛОГІЯ Н айменш а квітка у вольф ії безкореневбі, яка є і найдрібГЕОГРАФІЯ^" мішою 3 усіх вищих рослин на Землі. Квітки в неї одностатеві, тіло має вигляд зеленої пластинки, корені відсутні. Вона дуже рідко цвіте, розмнож ується переважно вегетативно. Вольфія — близька родичка ряски іі нерідко трапляється поруч біля неї. Д е ж поширена ця рослина? БІОЛОГІЯ О цвітина квітки діє як система дзеркал, які концентрують ФІЗИКА^" ІІ()Т' К променів у центральній частині квітки. Це зумовлює створення сприятливого температурного режиму для тичинок і маточок. Які функції квітки будуть залежати від температури всередині квітки?

БІОЛОГІЯ

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Що таке квітка? 2. 3 яких частіш складається квітка? 3. За якими ознаками розрізняють квітки? і. 1Іалвіть симетричні іі асиметричні квітки. 5. Яке значен­ ня мають квітки для рослин? 6. Квітки яких рослий людина вживає в їжу?

7 -9

7. Яке значення мають тичинки та маточки? 8. Наведіть приклади статевих і нестатевих квіток. 9. Яке значення мають яскраво забарвлені пелюстки квітки?

10 12

10. Від чого залежить забарвлення квіток? 11. Назвіть рослини, окремі квітки яких мають тичинки, але не мають маточок, і навпаки. 12. Чому в багатьох рослин квітки па ніч закриваються?

80

Я Суцвіття Основне поняття:

СУЦ ВІТТЯ Н м 11 1

^

*

'*

Мідь і граніт, зем ля і океани Не вистоять під натиском часу, Тож як твою оборонить красу, Тендітна квітко, витворе весняний? В. Ш експір

ПРИГАДАЙТЕ! Що таке квітка? Поміркуйте

Найбільше суцвіття у світі мас тполіпотова пальма, яка росте в

північній частині Індії. Вона цвіте всього один раз у житті у віці 3 0 -3 5 років і після д о ­ стигання плодів гине. При цьо­ му на її верхівці утворю ється величезне суцвіття з декількох тисяч квіток. Його довж ина ста­ новить 14 м, діаметр — 1 0 -1 2 м. Н айб ільш і квітки в раф лезії, вони бувають до 1 м в діаметрі (іл. 19.1). Як ви думаєте, що кра­ ще для рослини: одна велика квітка чи багато дрібних квіток у великому суцвітті?

ш,

Іл. 19.1. Рафлезія Арнольді

ОСНОВНИМ ЗМІСТ

Суцвіття це сукупніст ь квіток, розт аш ованих на загальній осі в певному п о­ рядку. За галуженням осі суцвіття і розташ уванням квіток розрізняю ть прості та складні суцвіття. С уцвіття забезпечують краще пристосування до запилення і зумовлюють утворення більшої кількості плодів і насіння. Прості суцвіття це суцвіт т я з однією віссю, яка може бут и видовж еною і вкороченою. До простих суцвіть належать китиця, колос, щиток, зонтик, початок, головка, кошик. Складні суцвіття — суцвіття, що ут ворю ю т ься з простих унаслідок р о зга л у ­ ження головної осі. До них відносять волоті, (складна китиця), складний колос, складний щиток, складний зонтик, сережку тощо.

Іл. 19.2. Просте (кошик) та складне (сережка) суцвіття: 1 — стокротки; 2 —ліщина 6 Біологія, 7 кл.

81

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Яке значення мають суцвіття для рослин? С уцвіття — це пагін або система пагонів, які мають квітки. У суцвіттях різних рослин є різна кількість квіток — від кількох штук (наприклад виш ня) до кількох тисяч (пальми тощо). Утворення суцвіть, їхня будова, порядок розпус­ кання квіток мають пристосувальний характер до різноманітних чинників запи­ лення. У комахозапильних рослин квітки зібрані в суцвіття, добре помітні на відстані (наприклад кош ик соняш ника). У вітрозапильних наявність суцвіть підвищ ує мож ливість попадання пилку на маточку (наприклад'ж ито, ліщ ина). Крім того, у суцвіттях здебільш ого утворю ється більша кількість плодів, ніж в окремих квітках, що сприяє зростанню чисельності виду та його поширенню. Отже, суцвіт т я забезпечую т ь ефективніше запилення та ут ворення більшої кількості плодів і насіння.

Які є прості суцвіття? Найдавнішим типом суцвіть вважають китицю, від якої походять усі інші типи (іл. 19.3). Китиця — суцвіття, у якому на видовженій головній осі розміщені квітки на квітконіж ках (наприклад смородина, черемха, біла акація, іван-чай). Колос — суцвіття, у якому на видовженій головній осі розміщені квітки без квітконіжок (подорожник, осока, вербена тощо).

82

Щиток — суцвіття, на головній осі якого розміщені квітки на квітконіжках різної довжини (груша, пижмо тощо). Зонтик —суцвіття, у якому квітки сидять на верхівці вкороченої головної осі на квітконіжках однакової довж ини (наприклад вишня, первоцвіт весняний). Початок — суцвіття з потовщеною віссю, на якій розташ овані квітки без квітконіжок (наприклад кала, рогіз). Головка — суцвіття з потовщеною вкороченою віссю, на якій сидять квітки на вкорочених квітконіжках (наприклад конюшина). Кошик — суцвіття із сидячих квіток, які розташ овані на розш иреній тарілко­ подібній головній осі (наприклад соняш ник, ромашка, хризантема).

Які є складні суцвіття? У складних суцвіттях на головній осі розташ овані не окремі квітки, а прості суцвіття (іл. 19.4). Складний колос — суцвіття, у якого на головній осі розташ овані прості колос­ ки (наприклад пшениця, жито, ячмінь). Волоть (складна китиця) — суцвіття, яке складається з простих китиць або колосків, розташ ованих на бічних розгалуженнях головної осі (овес, бузок, ви­ ноград, полин, тичинкове суцвіття кукурудзи тощо). Складний зонтик — суцвіття, бічні осі якого закінчую ться простими зон тика­ ми (наприклад морква, петрушка, кріп). Складний щиток — суцвіття, яке складається з простих щитків (наприклад горобина, бузина) або кош иків (деревій тощо). Сережка — суцвіття, у якому на звисаючій видовженій головній осі розташ о­ вані групи одностатевих квіток без квітконіжок (наприклад береза, ліщ ина). Знання будови суцвіт ь дає можливість кращ е розібрат ися в різноманітності рослин і допомагає в систематизації їх.

Іл. 19.4. Типи складних суцвіть: 1 —складний колос; 2 —волоть; З —складний :юнтик; 4 — складний щиток 6*

83

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ БІОЛОГІЯ

'^а Рш м 'Рами суцвіття бувають від декількох сантиметрів (наприклад береза) до 12-14 м (деякі пальми). А в Україні ЛАТИНСЬКА МОВА *•* • найбільші за розмірами суцвіття мають рослини, латинські назви яких 2 е а тау.ч і ПеІіапіИиа аппии.ч. Ці рослини були завезені іспанцями з Америки в Європу іце иа початку XVI століття. Про які рослини йдеться? Які в них тиш і суцвіть? Українська поетична леБІОЛОГІЯ, генда розповідає, що сріблясті УКРАЇНСЬКА ЛІТЕРАТУРА дзвіночки конвалії (іл. 19.5) з ’явилися зі щасливого сміху лісової русалки Мавки. Росте в гаю конвалія Під дубом високим. Захищалась від негоди Під віттям широким. пАтиилі.1/» „Ав.+

Леся Українка

Визначте, у який тип суцвіття зібрані ніжні яскраво-білі, ніби порцелянові дзвіночки, квіт­ ки конвалії. БІОЛОГІЯ Калина звичайна (іл. 19.6) КРАЄЗНАВСТВО^ луже популярна й відома в Україні. Вона оспівана в на­ родних піснях і думах. Це кущ (2 - 4 м заввиш ­ ки), який є декоративною та лікарською росли­ ною, добрим медоносом; плоди калини після морозу їстівні. Садова форма калини, відома під назвою бульденеж, має кулясте суцвіття з білих квіток. У суцвітті калини по краях нестатеві квітки, що мають білі великі пелюстки, а все­ редині — плодючі, двостатеві, з нектаром. Чи має значення такий розподіл квіток у суцвітті?

Іл. 19.5. Конвалія

Іл. 19.6. Калина

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки

в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Що таке суцвіття? 2. Які є суцвіття? 3. Що таке прості суцвіття? 4. Які ви знаєте прості суцвіття? 5. Що таке складні суцвіття? 6. Зазначте відмінності в будові складних суцвіть різних типів.

7 -9

7. Чим відрізняються суцвіття жита й проса? 8. Суцвіття яких типів мають потов­ щену вісь? 9. Чи правильне твердження: «У пшениці суцвіття —простий колос»?

10-12

84

10. Які рослини, поширені в Україні, мають найбільші за розмірами суцвіття? 11. Який тип суцвіття в конвалії? 12. Чим цікава будова суцвіття калини і яке значення це маг?

Запилення Й ЕГ

ЗАПИЛЕННЯ

Д о зап аш ни х квіток багато бджіл летить, до вченої людини багато людей за порадою йде. Кит айське п��ислів’я

ПРИГАДАЙТЕ! Що таке статеве розмноження? Поміркуйте

Па Землі існує велика різнома­ нітність квіток. Одні неприміт­ ні, без запаху, інші — яскраві та запашні. Одні утворюють нилок у величезній кількості, інші — у малій. У природи тисячоліття­ ми створю валася ця різн ом а­ нітність квіток (іл. 20.1). Як ви думаєте, для чого?

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Іл. 20.1. Бджола па суцвітті

Запилення — це процес перенесення пилкових зерен и тичинок на маточки, у яких знаходят ься насінні зачатки. Запилення в насінних рослин обов’язково передує заплідненню. Виокремлюють два способи запилення: сам озап и ленн я та перехресне запилення. С ам озапилення — це перенесення пилку з пиляка тичинки на приймочку маточки в меж ах однієї квітки (наприклад у арахісу, гороху). С амозапилення обмежує здатність організмів пристосовуватися до змін навколишнього середо­ вища й тому не сприяє процвітанню виду. П ерехресне запилення — це процес перенесення пилку з пиляка тичинки квітки однієї особини на приймочку маточки квітки іншої особини. Перехресне запилення збільш ує пристосованість рослин до змін навколиш нього середо­ вища, що зумовлю є процвітання виду. Здійсню ється воно природними чинника­ ми (комахами, тваринами, птахами, вітром, водою) і штучно людиною. Ш тучне запилення —здійснюєт ься людиною для підвищення врож аю та для отримання нових сортів рослин. Д ля підвищення врожаю штучне запилення проводиться тоді, коли природне запилення ускладню ється, наприклад, якщ о під час цвітіння погодпі умови несприятливі. При виведенні нових сортів рос­ лин застосовують спеціальні прийоми, завдяки яким учепими-селекціонерами (творено високоврожайні сорти яблунь, груш, персиків, пшениці та багатьох інших культурних рослин.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Які особливості запилення в рослин? Запилення відбувається під час цвітіння рослин. У процесі розвитку квітки в пиляках тичинок утворюються пилкові зерна, у яких містяться чоловічі гаме­ ти — спермії. У зав’язі маточок формую ться насінні зачатки, усередині яких є зародковий мішок, де і дозріває жіноча гамета — яйцеклітина (іл. 20.2). Після

85

дозрівання пиляки розтріскуються і пилкові зерна звільняються. Пилок повинен потрапити на приймочку маточки й закріпитися там, тому пилкові зерна та приймочка мають для цього відповідну будову. Отже, запилення в рослин здійснюється для того, щоб чоловічі гамети, які розвиваються в пилкових зернах, :шогли зуст ріт ися з жіночими гаметами, які ф орм у­ ються в зародковому мішку насінного зачатка.

Яке значення має самозапилення?

З — приймочка маточки; 4 — за в ’язь

Іл. '203. Самозапилення // квітці

С амозапилення властиве багатьом куль­ турним рослинам (наприклад пшениці, горо­ ху, квасолі), а також дикорослим рослинам (фіалці, чині тощо). Пристосуванням рослин до самозапилення є запилення у квітках, які взагалі не розкриваються, або самозапилення в бутонах ще до їхнього розкривання (арахіс, пш ениця тощ о). А, наприклад, у фіалки дивної, яку можна побачити в наших лісах, на одній рослині є неплідні квітки, які розкриваю ться і не запилюються, і є квітки, які не розкриваю ться і в яких відбувається самозапилення. Рослини, для яких властиве лиш е самозапилення, у природі трапляються рідко (іл. 20.3). Переважна більшість самоза­ пильних рослин можуть запилюватися і пере­ хресно. Якщо відсутні чинники, за допомогою яких здійсню ється перехресне запилення, рослини самозапилюються. Це сприяє збере­ женню видів рослин. І Це однією перевагою самозапилення є більша надійність, особливо у випадках, коли рослини одного виду трап­ ляю ться доволі рідко іі ростуть па великих відстанях одна від одної. Отже, самозапи­ лення, незваж аючи на те, що зменшує, при­ стосованість організмів до ум ов середовища, н адає рослинам певні переваги: забезпечує насінне розмнож ення особин за несприятли­ вих ум ов довкілля.

Іл. 20.4. Перехресне запилення: 1 — вітром; 2 — комахами; З — птахами

86

Я к здійсню ється перехресне запилення? Перенесення пилку з квітки на квітку най­ частіше здійснюється комахами (яблуня), віт­ ром (береза), водою (стрілолист), птахами (канна) тощо. Тому рослини мають певні особ­ ливості в будові квіток, що забезпечують той чи інший спосіб перехресного запилення (іл. 20.4).

У віт розап и льн и х рослин квітки б ез­ барвні, малопомітні, з невеликою оцвітиною без запаху та нектару. Л от пилку в них утво­ рюється дуж е багато, він сухий, гладенький, дрібний і легкий. П рийм очки м аточок у таких квітках широкі або довгі, з волосками чи вкриті клейким слизом, т о допом агає краще вловлювати пилок. До вітрозапильних належать багато лісових дерев (н ап ри клад дуб, бук, граб, вільха, осика, береза, ліщ ина), трав’янистих злакових рослин (ж ито, куку­ рудза, ковила) тощ о (іл. 20.5). П риблизно 90% ком ахозапильних рослин запилю ю ться за допомогою бджіл, ос, джмелів, мух, мете­ ликів, жуків, мураш ок тощо. Квітки цих рослин мають нектарники, яскраве заб арв­ лення оцвітини, великі розміри, запах, що є пристосуван ням и саме д ля п ерехресного запилення (іл. 20.6). Пилкові зерна ком ахо­ запильних рослин, па відміну від вітроза­ пильних, більші за розміром, липкі, з горб­ куватими виростами. К вітки рослин, які запилю ю т ься водою (н ап р и к л ад с т р іл о ­ лист), утворюють пилок, який не топе у воді. Запилення квіток птахами (колібрі, н ектар­ ниці тощ о) трап ляється здебільш ого в тр о ­ пічних широтах. Квітки ф уксії, евкаліптів, алое мають, зазвичай, рідкий нектар, черво­ не забарвлення і зовсім не пахнуть. Отже,

Іл. 20.5. Рослини, що запилюються вітром: 1 — дуб, 2 — ліщина

перехресне запилення здійсню єт ься вітром, комахами, водою, пт ахами тощо. Найбільш е в природі рослин, які запилю ю т ься вітром і комахами.

й ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ Під час запилення пи­ лок повинен потрапити МИСТЕЦТВО па приймочку маточки і певний час утриматися на ній, щоб відбулося його проростання. Тому поверхня пилкових зерен дуже рідко буває гладенька і, як при­ стосування до запилення, має дуже різну скульптуру: покрита шипиками, стовпчиками, бородавочками, виростами у вигляді сіточки тощо (іл. 20.7). Чому пилок різних рослин має різну скульптуру поверхні? А що таке скульптура в мистецтві?

І.і. 20.6.

Рослини, що запилюються комахами: 1 — мак, 2 — льон, З — шипшина

БІОЛОГІЯ.

Тонконіг

Курай

Береза

Іл. 20.7. Пилкові зерна різних рослин

87

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ У рослин у процесі еволюції розвинулися при­ ВІДПОВІДНІСТЬ стосування, що забезпечу­ ють перехресне запилення та ускладнюють самозапилення. При перехресному запилен­ ні зародок збагачується спадковою інф ор­ мацією від обох батьківських форм. Тому в багатьох квіткових рослин є пристосування, що запобігаю ть самозапиленню. Передусім це неодночасне дозрівання пилку іі приймоч­ ки маточки, різна довж ина тичинок і мато­ чок, які також дозріваю ть неодночасно тощо. Іл. 20.8. П оясніть пристосування проти самозапилен­ Перехресне запилення ня, у квітках, зображених на ілю страції 20.8. Раф лезія Арнольді — рослина, яка має найбільшу у світі БІОЛОГІЯ ГЕОГРАФІЯ^ квіткУ (Д° 1 м и діаметрі й масою близько 10 кг). Ця рослина поширена па Ф іліппінах і в Індонезії, де паразитує на коренях винограду та його родичів. Вона має лиш е квітку, п’ять величезних пелюсток якої мають колір м’яса й дуже сильний неприємний запах. Запилю ю ть квітки раф лезії мухи. А в Америці росте кактус - «королева ночі». Квітки цієї рослини досягаю ть ЗО см в діаметрі і мають сильний, але приємний запах ванілі. Як ви вважаєте, чому квітки цих рослин мають сильний запах? Знайдіть на карті вка­ зані вище географічні назви.

ЗНАЙДІТЬ

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах 1 -6

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими) 1. Щ о таке запилення? 2. Назвіть основні тими запилення. 3. Що такс сам о­ запилення’? 4. Назвіть рослини, квітки яких самозапилю ються. 5. Щ о таке перехресне запилення'? 6. Назвіть пош ирені перехреснозапильні рослини.

7 -9

7. Чи правильне таке твердження: «Запилення завж ди здійсню ється раніше від запліднення»? 8. Які переваги та недоліки мас сам озапилення? 9. Як за будовою квітки розпізнати сп осіб запилення?

1 0 -1 2

10. Як запилення зум овлю є запліднення? 11. Наведіть приклади пристосу­ вань перехреснозапильних рослин, спрямовані на те, іцоб запобігти сам озапи­ ленню . 12. Яку роль відіграє запах у процесі запилення?

88

Запліднення в рослин

Поки квітки не відцвітуть, плоди не зав’яж уться. Китайське прислів’я

Основне поняття:

ЗАПЛІДНЕННЯ ПРИГАДАЙТЕ! Що таке квітка, запилення?

Знайомтеся

Вивчаючи розмноження лілії л і­ сової (іл. 21.2), вітчизняний уче­ ний Сергій Гаврилович Павашин (1857-1930) (іл. 21.1), професор Київського університету Святого Володимира (нині — Київський Національний університет імені Тараса Ш евченка), установив, що в неї запліднення відбувається не так, як у інших рослин. Він назвав відкритий ним процес подвійним заплідненням і до­ повів про нього на X з'їзді при­ рододослідників і лікарів, який відбувся в Києві 24 серпня 1898 р. Це відкриття принесло вченому всесвітню відомість. З а двадцять років роботи в Київському ун і­ верситеті С. Г Павашин опублі­ кував близько 70 праць, створив школу, до якої належать багато відомих україн��ьких вчених.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Іл. 21.1. С. Г. Павашин

Іл. 21.2. Лілія лісова

Як ви вже знаєте, зап лідн ен н я — це процес злит т я чоловічої та ж іночої статевих клітин з ут воренням зиготи. Чоловічі статеві клітини в наземних рослин дуж е дрібні й називаю ться сперміями. Ж іночі гамети — яй ц екліти ни — значно більші за розмірам и. У рослин зап лідн ен н я може відбуватися за допомогою води (н априклад у вищих спорових рослин) і без участі води (у на­ сінних рослин тощо). У насінних рослин перед заплідненням має відбутися за­ пилення. Чому запліднення в лілії лісової та в усіх рослин, які мають квітки, назива­ ють подвійним? Пригадайте, де у квітці знаходяться спермії та яйцеклітина? Так, спермії знаходяться в пилковому зерні, а яйцеклітина — у зародковому мішку насінного зачатка. Пилок потрапляє на приймочку маточки і проростає, утворюючи пилкову грубку. Пилкова трубка через стовпчик маточки проникає до зав'язі, де знаходяться насінні зачатки із зародковими мішками. Коли пилко­ ва трубка доростає до зародкового мішка, входить до нього — вона лопається.

89

Спермії, яких два, здійснюють запліднення — один спермій зливається з яйцеклі­ тиною, а другий — з іншою клітиною, яку називають центральною , оскільки вона дійсно розташована в центрі зародкового мішка. Отже, відбулося подвійне заплід­ нення, у результаті якого утворю ється не лиш е зародок, а й запасаюча тканина (ендосперм). П одвійне запліднення має важливе біологічне значення, оскільки створю є рослинам еф ективне пристосування до умов довкілля. Після запліднення з насінних зачатків ф ормується насіння, а сама квітка перетворю ється на плід.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Чому тичинки та маточки є найважли­ вішими частинами квітки?

Іл. 21.3. Види тичинок

Тичинка — це частина квітки, у якій ут во­ рю єт ься пилок. Кожна тичинка складається з

приимочка

стовпчик насінний зачаток

зав'язь

тичинкової нитки, на кіпці якої прикріплені два мішечки — пиляки (іл. 21.3). Після дозрі­ вання вони лопаються поздовжньою щілиною і висипають пилок, зазвичай, жовтого кольору. Кожна пилинка — пилкове зерно — є округлою К Л І Т И Н О К ) з товстою оболонкою (іл. 21.4). З о в ­ ніш ня поверхня оболонки нерівна й покрита ш ипиками та горбками, що допомагає пилко­ вим зернам триматися на тілі тварини-запилю вача та на приймочці маточки. Оболонка також має пори, через які здійснюється вихід пилко­ вої трубки. У зрілому пилковому зерні міститься клітина пилкової трубки й два спермії. В одній квітці може бути від однієї (наприклад у каннп) до кількох сотень тичинок (наприклад у піво­ нії). К ількість тичинок та їхня будова є систе­ матичними ознаками. Маточка — це частина квітки, у якій ут во­ рюються насінні зачатки. Маточка складається,

як ви п ам ’ятаєте, з прийм очки, стовпчика та за в ’язі (іл. 21.5). Иа поверхні приймочки стінка зав'язі виділяється липка рідина, що утримує пилок. Тут клітина пилкової трубки проростає. Утво­ зародковий мішок рення пилкової трубки стимулю ється речови­ нами, які виділяю ться приймочкою у відповідь ~~ пилковхід па споріднений пилок, що потрапив на неї. Іл. 21.5. Будова маточки Пилкова трубка росте між клітинами приймоч­ ки, потім просувається по спеціальному каналу чи міжклітинниках стовпчика і, нарешті, проникає в порожнину зав’язі. У зав’язі містяться насінні зачатки із зародковими мішками (іл. 21.6). У зрілому зародковому мішку є клітини, з яких виділяю ться центральна клітина та яйцеклітина. Отже, тичинки і маточки є найважливішими частинами квіт ки , оскічьки саме в них ут ворю ю т ься пилок і зародковий мішок зі статевими клітинами , які берут ь участ ь у заплідненні.

90

Щ о відбувається в насінном у зачатку під час запліднення? Кожний насінний зачаток має покрив, у якому на верхівці є вузький канал — пилковхід, що веде до зародкового мішка. У біль­ шості квіток саме через цей отвір пилкова трубка проникає в насінний зачаток. Д осяг­ нувши яйцеклітини, кінчик пилкової трубки розривається, з неї виходять два спермії, а пил­ кова трубка руйнується. Один зі сперміїв зли ­ вається з яйцеклітиною з утворенням зиготи, а інший — із центральною клітиною, з якої бу­ де утворюватися ендосперм із запасом пожив­ них речовин (іл. 21.7). Таким чином дна спермії зливаються з двома клітинами зарод­ кового мішка, тобто відбулося так зване подвійне запліднення. З часу потрапляння пилинки на приймочку маточки до здійснен­ ня подвійного запліднення в різних рослин проходить від 2 0 -3 0 хвилин до кількох діб, а в деяких дерев (дуб, береза тощо) до 2 -3 місяців. Отже, у насінному зачат ку внаслідок

Іл. 21.6. Схема запліднення в квітці: 1 — приймочка з пилком; 2 — стовпчик маточки з пилковою трубкою; З — пи­ ляк з пилковими зернами; 4 — стінка з а в ’язі; 5 — зародковий мішок

подвійно/о запліднення утворюються зигота й запліднена центральна клітина. З першої буде розвиватися зародок, з другої — запасаюча тканина для його розвитку.

Щ о відбувається в насінному зачатку після запліднення? П ісля зап лідн ен н я перш ою діли ться запліднена центральна клітина, утворюючи особливу тканину — ендосперм, що запов­ нює зародковий мішок і де нагромаджуються поживні речовини, потрібні для розвитку за ­ родка (у злаків тощо). У багатьох рослим (наприклад у квасолі, гарбуза) поживні речо­ Зародковий вини відкладаються в клітинах самого зарод­ мішок ка, у його зародкових листках, які називаю ть сім ’ядолями. Після нагромадження пож ив­ них речовин в ендоспермі починає розвива­ 1л. 21.7. Схема подвійно/о запліднення рослин тися запліднена яйцеклітина — зигота. Ця клітина ділиться багато разів і поступово формується багатоклітинний зар о д о к насінини, з якого буде розвиватися нова рослина. Сформований зародок містить зародкову бруньку, зародкові листки — сім’ядолі, зародкове стебло та зародковий корінь. З покривів насінного зачатка утворюється насінна ш кірка, що захищ ає зародок. Отже, після запліднення з насінного зачат ка ут ворю єт ься насінина, яка складаєт ься з насінної шкірки, зародка насінини та зап асу поживних речовин.

91

Н8Ш С;

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ

БІОЛОГІЯ

П илкові зе р н а вкри ті Двом а об олон кам и , що містять різні хімічні речо­ вини, серед я к и х м ож на ви ок рем и ти вугле­ води поленіни. Вони належ ать до найстійкіш их сполук у природі, і саме завдяки їм пилкові зерн а мож уть зберігатися, не зм іню ­ ючись, мільйони років (іл. 21.8). Усередині пилкові зерна також містять хімічні речовини (ц у ко р , крохм аль, олію тощ о). Чи мають значення ці поживні речовини для зап лід ­ нення? БІОЛОГІЯ Гамети — це статеві клітини, які при злитті забез­ АСТРОНОМІЯ печують розвиток нової особини та передачу спадкової інформації від Іл. 21.8. Пилкове зерно латаття батьків нащ адкам. У біології чоловічі гамети під електронним мікроскопом позначаю ться знаком і (зн ак М арса, умовне зображ ення щ ита і списа), а жіночі — (зн ак Венери, умовне зображ ення д зер­ кала з ручкою ). Я ке місце займ аю ть ці планети в С онячній системі? М аса насінини в різних рослин зміню ється від десятих чаБІОЛОГІЯ. сток міліграма (н ап ри клад в орхідей) до 1 0 -1 5 кг (наприклад ГЕОГРАФІЯ у сейш ельської пальми тощ о). До речі, насінина сейш ельської пальми в ЗО мли разів важча за насінину берези. А яка частина насінини є найбільш ою за об’єм ом ? І де розташ овані С ейш ельські острови?

ХІМІЯ*”

ЇУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Щ о таке зап л ідн ен н я? 2. Які клітини забезпечую ть запл іднення? 3. Яке зап л ідн ен н я називаю ть подвійни м ? 4. Х то відкрив подвійне запліднення? 5. Як сп ер м ії потрапляю ть д о насінного зачатка? 6. З якої клітини утво­ рю ється зар одок насінини?

7 -9

7. Завдяк и яким особл и востя м буд ов и пилкові зер на м ож уть тривалий час зберігати ж иттєздатн ість? 8. Я ка роль пилкової трубки в процесі запліднення рослин? 9. З чого утворю ється насінина та її частини?

10-12

10. Як виріш ується проблем а розпізнавання квіткою пилку свого виду, який потрапив на прийм очку її маточки? О бгр ун туй те значення хім ічних сполук, які м істить пилок. 11. Я ке значення гамет у процесі запліднення рослин? 12. П оясніть біол огіч н е значення ендосперм у.

92

Насінина. Проростання насінини Основне поняття:

НАСІНИНА

У пшеничній зернині більше як сто казок, — У пшеничній зернині схований колосок. Д. Павличко

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке запліднення? Це цікаво

А що сховано в насінині квасолі (іл. 22.1)? Для того щоб зазирну­ ти в середину насінини, візьміть набубнявілу у воді квасолину й зніміть із неї шкірку. І ви (за до­ помогою лупи) краєчком ока торкнетеся великих таємниць природи й побачите зародок майбутньої рослини. Як, коли, чому, для чого із цього малесень­ кого утвору виростає велика до­ росла рослина?

% основний зміст

Іл. 22.1. Насіння квасолі

Поява насінини — найдосконаліше пристосування до розмноження і розселення рослин, що утворюється в результаті запліднення з насінного зачатка. Ззовні насінина вкрита насінною шкіркою, під якою розташовані зародок і запас поживних речовин. Завдяки шкірці зародок здатний переживати тривалі періоди несприятливих умов (відсутність вологи, холод тощо). А сам зародок має зародко­ вий корінь, зародкове стебло, зародкову бруньку й зародкові листки-сім’ядолі. Сім’ядолей у насінині зазвичай буває дві чи одна й за цією ознакою рослини поділяють на дво- й однодольні. За сприятливих умов зародок, використовуючи кисень повітря, енергію поживних речовин і тепло, починає рости й розвиватися. Спочатку при проро­ станні з’являється зародковий корінь, потім із насінини виступає зародкове стебло із сім’ядолями, і, нарешті, починає рости брунька, даючи початок новій рослині. Насіння багатьох рослин не може зразу ж проростати. Незважаючи на наяв­ ність сприятливих умов, йому необхідний період спокою. Такий стан забезпечує дозрівання насінини та запобігає його передчасному проростанню за несприят­ ливих умов. У стані спокою обмін речовин в насінині значно уповільнюється.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Чим відрізняються насінини з однією та двома сім’ядолями? Для вивчення будови насіння з однією й двома сім’ядолями можна викорис­ тати відповідно насінину квасолі та зернівку пшениці. Насінина квасолі вкрита товстою насінною шкіркою, яка виконує захисну функцію. На увігнутій по­ верхні насінної шкірки є рубчик: це місце прикріплення насінини до стінки

93

зав ’язі. Б іл я рубчика в ш кірці насінини мож на помітити м аленький отвір, що є зали ш ком пилковходу. Зародок насінини в квасолі складається із зародкового кореня, зародкового стебла, зародкової бруньки та двох сім ’ядоль, у яких м іститься запас пож ивних речовин. Ендосперму в насінині квасолі немає. Н асінина пш ениці вкрита оболонкою, яка утворилася після зростання покриву плода з насінною шкіркою. Під нею міститься зародок і ендосперм, у яком у знахо­ диться запас поживних речовин. Зародок складається із зародкових кореня, стебла, бруньки й однієї сім ’ядолі, що н ази вається щиток. Ч ерез нього від ендосперму до зародка надходять розчинені пож ивні речовини (іл. 22.2). Отже, насінини дво- й

однодольних рослин відрізняються кількістю сім’ядоль і наявністю ендосперму.

Іл. 22.2. Б удова насінини квасолі (ліворуч) і зернівки пшениці (праворуч): 1 — шкірка; 2 — оболонка зернівки; З — ендосперм; 4 — сім ’ядолі; 5 — брунька з листками; 6 — зародкове стебло; 7 — зародковий корінь

Які умови необхідні для проростання насінини? Проростання насінини — це сукупність процесів, що відбуваються в насінині і забезпечують перехід зі стану спокою до стану активної життєдіяльності. К о­ л и настаю ть сп ри ятли ві умови, зародок насінини проростає і дає початок новій рослині. Я кі ж ум ови потрібні д л я розвитку зародка? Н а це запитання можна відповісти за допомогою дослідів (іл. 22.3). Дослід 1. У дві склян ки помістіть по 10 насінин квасолі (чи пш ениці). Н а дно склян ки № 1 н алийте води, а ск лян ку № 2 залиш іть сухою. О бидві склянки поставте в тепле місце й накрийте склом. Спостереження. Ч ерез 3 - 4 дні в склян ц і з водою н асін ня проросте, а в склян ці № 2 насіння не зм іниться. Пояс­ нення. Д л я проростання насіння потрібна вода, оскільки ж иві клітини зародка мож уть отрим увати через свої клітинні оболонки лиш е розчинені пож ивні речо­ вини, що є в насінині. Дослід 2. У дві склян ки помістіть по 10 насінин квасолі (чи пш ениці). На дно склян ки № 1 налийте води стільки, щоб лиш е змочити насіння, а склянку № 2 наповніть водою до країв. О бидві склян ки поставте в тепле місце й накрийте склом. Спостереження. Ч ерез 3 - 4 дні в склян ці з невеликою кількістю води насіння проросте. У склян ці № 2 насіння набубнявіє, але не проросте. Пояснен­ ня. Д л я проростання насіння потрібне повітря, оскільки ж иві клітини зародка потребую ть кисню для дихання та отрим ання енергії. 94

Іл. 22.3. Дослід, що з ’я совує умови проростання насіння

Дослід 3. У дві склянки помістіть по 10 насінин квасолі (чи пш ениці). Н а дно кож ної склян ки налийте трохи води, щоб насіння зм огло прорости. О бидві склянки накрийте склом. С клян ку № 1 поставте в тепле місце, а ск лян ку № 2 — на холод або в холодильник. Спостереження. Ч ерез 3 - 4 дні в склян ці № 1 насіння проросте, а в склянці № 2 — ні. Пояснення. Д л я п роростання насіння потрібне тепло, що є необхідною умовою хімічних реакцій у клітинах зародка. Дослід 4. У ск лян ку помістіть 20 насінин квасолі, створіть оптим альні ум о­ ви зволож ення, тепла й повітря. Спостереження. Ч ерез 3 - 4 дні перевіряєм о, чи всі насінини проросли. Пояснення. Д ля проростання насіння потрібні не лиш е тепло, повітря та волога, а й ж ивий зародок. Отже, для проростання насіння потрібні вода, повітря, тепло та живий зародок. Для чого насінинам багатьох рослин потрібен період спокою? Л иш е в небагатьох росли н насіння проростає відразу після його звільн ен ня з плодів. Я к вам уж е відомо, більш ості з них потрібний певний період спокою, під час якого насінина характеризується незначним умістом води та зниж еним обм і­ ном речовин. Я к рослини виходять зі стану спокою ? Щ о переш кодж ає цьому? Основними причинами, що переш коджаю ть проростанню насінини, є: а) водоне­

проникність шкірки, що має воскоподібну плівку; б) наявність речовин, які гальму­ ють проростання; в) недорозвиненість зародка. В аж ливу роль у процесі виходу насінини зі стану спокою є видалення або руйнування гальмівних речовин за до­ помогою води, кисню тощо. Д осить часто ш кірка руйнується мікроорганізмами, іноді перетравлю ється в ш лунку тварин. Здебільш ого спокій насіння п ерери­ вається впливом пониж ених температур. Д ля п рискорен н я проростання лю дина навчилася виводити насіння зі стану спокою , застосовую чи для цього понижену температуру, штучне пошкодження шкірки насінини, промивання водою для вида­ лення з насіння речовин, які гальмую ть проростання, вплив біологічно активних речовин тощо. В иведення насіння зі стану спокою застосуванням пониж ених тем ператур н ази ваю ть стратифікацією, а р у й н у в ан н ям ш к ір к и — ска­

рифікацією. Отже, стан спокою забезпечує дозрівання насінини та запобігає його передчасному проростанню в несприятливих умовах.

95

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ З Галапагоських о ст­ рові!) у К аліф орнійський ГЕОГРАФІЯ університет привезли на­ сінини місцевих помідорів, але виростити з них рослини ніяк не вдавалося, поки їх не згодували велетенським черепахам, які були привезені з тих самих островів. Після цього насіння проросло. Я к ви думаєте, чому? А де розташ овані Галаиагоські острови? Залеж н о від того, які БІОЛОГІЯ + п о ж и вн і р еч о в и н и н а й ­ РОСЛИННИЦТВО більш е нагромадж ую ться в плодах чи насін ні, культурні росл и н и поділяю ться на: зерн ові — з високим вмістом крохмалю, бобові — містять білки, олійні рослини з високим вмістом олії (іл. 22.4). Н азвіть культурні рослини з кож ної групи. БІОЛОГІЯ Тривалість періоду сио+ кою в насіння різних в и ­ ПРИР0Д03НАВСТВ0 дів - від кількох тиж нів до кількох років. Японські ботаніки виявили насіння лотоса віком понад 2000 років у то р ф 'я н и к ах М аньчж урії (іл. 22.5). П ісля руйнування насінної шкірки все воно про­ росло. ІЦо таке торф ? Я к ви думаєте, чому в шарах торф у тисячоліттям и можуть зберіга­ тися насіння, пилок, листки різних рослин?

БІОЛОГІЯ

'ГЧ?~ л

Оцінки в балах

Іл. 22.-1. Гілка олійної рої . і н ш і оливок ;і не()(н т іш им и плодами

Іл. 22.5. Лотос горіхоносниіі

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 6

1.1 Іазвігь основні частини насінини. 2. Д е відкладаються пож ивні речовими в насінині? 3. Які основні ум ови проростання насіння? А. Яке значення для про­ ростання насінини мас вода? 5. ІЦо таке спокій насіння? 6. Яке значення с п о ­ кою насіння для рослин?

7 -9

7. Чи правильне таке твердження: «К ож на насінина завжди міс ти ть ендосперм»'.'1 8. Р озкаж іть про д о сл ід и з вивчення ум ов проростання насіння. 9. Назвіть ш ляхи ви ходу насіння зі спокою .

10

96

12

10. Які ф ун к ц ії с ім ’ядолей в насінині, що мають дві чи одн у сім 'ядолю ? 11. Які пож ивні речовини с в насінні? Чи зал еж ить від їхн ього вмісту проростання насіння? 12. Від чого залеж ить період сп ок ою насіння?

Плід

Н е може древо ледаче давати плоду доброго. П. Куліш

Основне поняття:

ПЛІД ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке насінина?

Це цікаво

1Іанп ож и впіш и м и сокови ти м и плодами є плоди вічнозеленого дерева анокадо, енергетична цін­ ність яких становить близько 1500 ккал на 1 кг їстівної маси. Плоди авокадо м істять ж ири, білки та вітаміни, мають дієтичні іі лікувальні вл асти вості. їх реком ендую ть вживати хворим на діабет. Н аіібільш і плоди, вага яких буває понад 200 кт, мас гарбуз. Дужі' великі плоди іі у хлібного дерева, маса яких досягає 25 кг. Смажені плоди цього дерева за смаком нагадують м'якуш печеного хліба, зміш аного з картоплею, з чим і пов'язана наз­ ва рослини. До речі, квітки іі плоди цієї рослини утворюються па стовбурі дерева (іл. 23.1).

* ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

АжСЖІЯ

зяМ кМ Ї ВгЧГ *

Іл. 23. /. Плоди авокадо, / арін/:иі і хлібно/о дерева

Що ж таке плід? П лід - репродукт ивний орган, у яком у знаходит ься н асін ­ ня. А ще плід це видозмінена в результаті запліднення квітка. П лід с к л а­ дається з насіння та оплодня. Оплодень це стінка плоду. Він захищ ає насіння від висихання, холоду, механічних пош кодж ень і сп ри яє пош иренню насіння. І І.іід утворю ється зазвичай із за в ’язі маточки, але в ііого утворенні мож уть б ра­ ти участі, іі інші частіш ії квітки. Н априклад, у ф орм уванні запаш них солодких плодів суппці. бере участь кві тколоже. Іноді плоди утворю ю ться без зап л ід н ен ­ ня і тоді в них відсутнє насіння. Н априклад, плоди деяких сортів винограду не мають всередині насінин і лю дина використовує їх для п риготування родзинок. Різноманітність плодів у світі рослин надзвичайно велика. Вона зумовлена різними прпчпиамп, але в основному пристосуванням плодів до пош ирення насіння. Плоди можуть відрізнятися за формою, забарвленням , розмірами, вмі­ стом води, кількістю насіння тощо. З а характером оплодня розрізняю ть сухі (біб, горіх, стручок тощ о) та соковиті (ягода, кістянка, яблуко тощ о) плоди, а за кіл ь­ кістю насінин плодп поділяють па однонасінні (наприклад сім ’янка соняш ника) та багат онасінні (плід кавуна тощо).

97 7 Б іологія,

7кл.

г

П О ГЛИ БЛЕН НЯ ТЕМИ

Я кий з в ’я з о к м іж будовою та ф ун кц іям и плоду? При утворенні плодів стінки зав ’язі видозміню ю ться у д в о х напрямках: в о д ­ них рос.піп оплодень стає сухим, а в інш их соковитим. ІЗ оплодні розрізняю ть три шари: зовніш ній (екзокарп), середній (м езокарп) і внутріш ній (епдокарп). Зовніш ній ш ар оплодня утворю ється з верхньої шкірки за в ’язі, звичайно він тонкий і зазнає незначних змін. У клітинах цього шару хлоропласти руйную ть­ ся чи перетворю ю ться на хромопласті!, що іі зумовлю є появу плодів жовтого, червоного, помаранчевого кольору (н ап ри клад горобина, помідори). Забарвлен ­ ня плодам вишні, сливи, винограду падають антоціани, що містяться у вакуолях. Забарвлен н я плодів приваблю є птахів, тварин, які іі здійсню ють їхнє поширення. Середній ш ар оплодня часто зазнає найбільш их змін і найбільш е розростається. У сухих плодах оболонки клітин цієї частини оплодня нерідко дерев'янію ть (н ап ри клад ліщ ина). У соковитих плодах, навпаки, середнії! шар оплодня нако­ пичує воду й стає соковитим і м ’ясистим (н априклад череш ня, слива, персик, абрикос). У клітинах цього шару накопичую ться вуглеводи, вітаміни тощо, че­ рез що вони стаю ть сол од ки м и іі приваблю ю ть тварип-поіііиріовачів. Внутріш ній шар оплодня може стати плівчастим, шкіряс тим або дерев'янистим, як у плодах вишні, сливи. К вітконіж ка перетворю ється на плодоніжку. Отже, б удова плоду прист осована до виконання т аких його функцій, як поширення насіння т а захист насіння від висихання, механічних пошкоджень тощо.

З а яким и о зн акам и в ід р ізн яю ться між соб ою соковиті плоди? С оковиті плоди — це П Л О Д І і з м'ясистим соковитим оплоднем, у якому міститься 7 0 -8 0 % води. Д о соковитих плодів належать: кістянка, ягода, яблуко, гарбузи на. пом аранча, суничина, б агаток істян ка тощо (іл. 23.2). К істян ка це однонасінний плід із д ерев’янистим внутріш нім шаром (виш ня, слива, черешня, персик). Я го да — багатонасінний плід зі ш кірястим зовніш нім шаром (см ороди­ на, помідори, картопля, виноград, баклаж ан тощо). Я бл уко багатонасінний плід із плівчастими камерами для насіння, утворений розрослим квітколожем

Іл. 23.2. Різноманітність соковитих плоОів: 1 кістянка (а - вишня, б - -слива); 2 я/ода (а пом іїїор.б агрус, в виноград); З я б ­ луко (а яблуня, б груш а); 4 - гарбу.тна (а - диня, б кавун, в огірок); Г ) помаранча (а лимон, б апельсин); <> суничина (суницілісові); 7 багатокістянка (малина)

98

(груша, айва, горобина, яб л ун я). Гарбузина — багатонасінний плід із твердим ш кірястим зовніш нім шаром (гарбуз, кавун, диня, огірок). Помаранча — багато­ насінний плід із товстошкірим зовніш нім шаром, багатим на ефірні олії, властивий цитрусовим (апельсин, мандарин, лим он тощ о). Суничина — багатонасінний плід, утворений розрослим соковитим квітколож ем (н ап ри клад суниці, п олу­ ниці). Багатокістянка — плід, що складається з кістянок, утворених із багатьох маточок однієї квітки (м алина, ож ина тощ о). У природі трап ляю ться випадки, коли плоди, формую чись із квіток суцвіття, зростаю ться між собою; таку сукуп ­ ність плодів називаю ть супліддям (н ап ри клад ш овковиця, інж ир, ананас). Отже, соковиті плоди характ еризую т ься будовою оплодня, участ ю частин квітки в його ут воренні т а кількістю насінин.

Чим відрізняються між собою сухі плоди? Сухі плоди — плоди, у яких оплодень сухий ш кірястий або здерев’янілий, із незнач­ ним вмістом води. Вони бувають розкривними та нерозкривними, багат онасінними й одн о­ насінними. До сухих плодів належать: з е р ­ нівка, сім ’янка, горіх, лист янка, біб, ст ручок, коробочка тощ о (іл. 23.3).

Сухі нерозкривні однонасінні плоди З ернівка — плід, у яком у оплодень щ ільно

зростається з насінною ш кіркою (пш ениця, жито тощ о). С ім ’янка — плід, у яком у опло­ день не зр о стається з насінною ш кіркою (наприклад соняш ник, кульбаба, ж орж ина). Горіх — плід із твердим, нерідко здерев’янілим оплоднем (ліщ ина, гречка, бук). У деяких рослин горіх має крилоподібний придаток (береза, в’яз, граб, щ авель).

Сухі розкривні багатонасінні плоди Лист янка — гілід, як и й розкривається по

одном у шву (п іво н ія, м агн ол ія, сок и рк и тощо). Б іб — плід, який розкривається по швах і в якому насіння розташ оване на стул ­ ках (наприклад квасоля, горох, акація). С т ру­ чок — плід, який розкривається по двох швах і в якому є перегородка (редька, капуста). Коробочка — плід, що розкривається дірочка­ ми, кришечкою, зубчиками, щ ілинами (мак, блекота, дзвоники тощ о). У деяких рослин коробочка р озкри вається розтріскуванн ям (розрив-трава, герань тошо). Отже, сухі плоди відрізняют ься за кількістю насінин, х а р а к т е­ ром оплодня та особливостями його р о зк р и ­ вання.

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

Іл. 23.3. Різноманітність сухих плодів: 1 — зернівка (а — пшениця тверда, б — кукурудза) ; 2 — сім ’я нка (а — соняшник однорічний, б — кульбаба лікарська); З — горіх (ліщина звичайна); 4 — ли ­ стянка (сокирки звичайні); 5 — біб (го­ р о х посівний); 6 — стручок (капуст а городня); 7 — коробочка (а — блекота чорна, б — м ак сумнівний, в — роговик польовий)

Лабораторна робота № 10 (Додаток 2) 99

Щ р і ^ И В О Р Ч Е ЗАСВОЄННЯ БІОЛОГІЯ ^ Україні давно вироГЕОГРАФІЯ ІСТОРІЯ^ ЩУЮТЬ горіх волоський, що ’ походить із Балкан і С е­ редн ьої А зії (іл . 23.4). П ро цю рослину, насінина якого нагадує головний мозок лю ­ дини, здавна існує багато легенд. Д авн ьо­ грецький учений Геродот повідомляв, що у Вавилоні жерці забороняли простим лю дям їсти плоди цієї рослини. Вони вваж али, що від вж ивання горіха лю дина може ш видко п о р о зу м н іш ати й ств о р и ти загр о зу їхній владі. Д е знаходяться Б алкан и ? Ч ом у Геродота називаю ть «батьком» історії?

БІОЛОГІЯ,

"лід із салу Гес"е' рид Ц™ підкинула на весіль­ Іл. 23.4. Горіх волоський ном у б ен кеті за участю олім пійських богів богиня розбрату та чвар Евріда. Він мав напис «Д ля найвродливіш ої». Н а це звання претендували Гера, А ф родіта й Афіна. З а порадою Зевса, богинь мав розсудити Паріс, надзвичайно вродливий юнак. Паріс віддав його Афродіті, оскільки та пообіцяла юнакові до­ помогти викрасти прекрасну Єлену, як у він кохав. Унаслідок вибору, що його зробив Паріс, і розпочалася Троянська війна. Я кий плід став причиною Тро­ ян ської війн и ? Я кі особливості утворенння й будови цього плоду відрізняю ть його від інш их? Чим корисні ці плоди? А які ще відомі вам рослини мають такий тип плоду? МІФОЛОГІЯ

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Що таке плід? 2. Які функції виконує плід? 3. Які плоди називають соко­ витими? 4. Назвіть основні типи соковитих плодів. 5. Які плоди називають сухими ? 6. Назвіть сухі плоди.

7 -9

7. Поясніть, чи правильно стверджувати, що плоди утворюються тільки із зав’язі маточки. 8. Як утворюються плоди ожини та малини? До якого типу вони належать? 9. Проаналізуйте відмінності в будові сім’янки та зернівки.

10-12

10. Поясніть, як утворюється супліддя. Наведіть приклади рослин, які мають супліддя. 11.3 яких частин квітки утворюється соковита частина яблука? 12. ІЦо спільного та відмінного в будові плодів горіха та сім’янки?

100

Поширення і насіння Основні поняття:

П ЛО Д ІВ

ПЛІД. НАСІНИНА

Настане день, обтяжений плодами. Не страшно їм ні слави, ні хули. Л ін а Кост енко

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке репродуктивні органи? Чи знаєте ви?

«У цій частині острова я зн а й ­ шов різні овочі і, між інш им, багато динь на землі й виногра­ ду на деревах (іл. 24.1). Це було несподіване відкриття, і я над­ звичайно зрадів йому, хоча, н а­ вчений досвідом, їв мало ви н о­ граду; я згадав, як під час мого перебування в Б ерберії кілька невільн иків-англій ців померли гам від ди зен терії та п роп ас­ ниці після того, як об ’їлися ви ­ нограду. Але я вигадав чудовий в ж и то к д л я цього винограду, а саме — суш ити його на соїщ і й виробляти з нього родзинки» (Д . Д еф о. Робінзон К рузо). До я к и х ти п ів п лод ів н ал еж ать плоди дині та винограду?

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

:\х

Іл. 24.1. Плоди дині й винограду

Пош ирення насіння є важ ливим присто­ суван н ям для о сво єн н я росли н ам и місць існування та для виж ивання виду. Д осить часто поширенню насіння сприяє будова плода (іл. 24.2). У рослин є багато різних способів пош ирення плодів і насіння: самопош ирення (біла акація), вітром (кульбаба), т варинами (л о п у х ), водою (л а т а т т я ), лю диною (в о ­ лош ка). У житті лю дини плоди та насіння мають дуже велике значення. їх спож иваю ть у їж у (наприклад плоди яблунь, груш)- вони є кор­ мом для свійських тварин (кормові гарбузи, Іл. 24.2. Насіння, що переноситься буряки), їх використовую ть у промисловості вітром (крилатки ясена звичайного) (бавовник) та медицині (ш ипш ина). Заради плодів і насіння лю дина вирощ ує злакові рослини, плодові дерева, ягідні кущі, а також овочеві, олійні, технічні й інші рослини. Рослини, які вирощує людина, називають культурними. У культурі налічують понад 1500 видів рослин. 101

ш

Іл. 24.3. Латат тя біле

Іл. 24.4. Глечики жовті

Іл. 24.5. Пристосування до поширення плодів і насіння

102

ПО ГЛИ БЛЕН НЯ ТЕМИ

Я к в ід б у в а є т ь с я п ош и рен н я плодів і насіння? Існує чимала група рослин, у яких плоди та насіння пош ирюються самостійно (н ап ри ­ клад горох, квасоля). У них після достигання плоди розтріскую ться і насіння під дією тис­ ку, що був у плодах, розкидається на значні відстані. У багатьох водяних рослин (н ап ри ­ клад латаття, глечики) пош ирення здійсню ­ ється за допомогою води, тому їхні плоди й насіння мають водонепроникні тканини, по­ вітряні кам ери ,сл и зи сті покриви з бульбаш ­ ками тощо (іл.24.3 та 24.4). Багато рослин мають пристосування для пош ирення плодів вітром. В одних рослин плоди або насіння дуже легкі (орхідеї), у інших на насінні розвиваються во­ лоски (тополя біла), параш утики (кульбаба), крила (клен). У степових і пустельних рослин (н ап ри клад верблюж а колю чка, курай), які називають «перекотиполем», висохлі рослини, що мають кулеподібну форму, після перегни­ вання головного стебла біля основи легко перекочуються вітром, розсіваючи при цьому насіння. Чимало рослин мають пристосування для пош ирення плодів і насіння тваринами. Н апри клад, сокови ти й оп лоден ь плодів го­ робини, черешні приваблю є птахів; гачечки плодів лопуха справж нього слугую ть для утрим ання їх на шерсті ссавців. М урахи роз­ носять насіння чистотілу, ф іалок, які мають їстівні придатки (іл. 24.5). Велику роль у пош иренні насіння рослин відіграє людина. Н асінн я та плоди п ерен осяться різним и товарами, з предметами, одягом. Іноді лю ди­ на, не бажаю чи того, сп ри яє поширенню бур'янів. То висіває їхнє насіння разом із насінням культурних рослин (н ап ри клад кукіль звичай н ий ), то переносить із району в район на взутті чи одязі (н априклад череда). Р осл и н и п о ш и р ю ю тьс я всім а видам и тран сп орту. Іноді «зелені прибульці» на­ стільки ш ироко пош ирю ю ться па чужій те­ риторії, що стають ніби місцевими рослина­ ми. Так, з А мерики у Є вроп у занесені галін сога д р іб н о кв ітко в а іі ам брозія, а з Європи в Америку — подорожник, будяк.

Яке значення плодів і насіння в житті людини? У плодах і насінні рослин м істяться поживні органічні речовини, тому л ю ди ­ на використовує їх у їж у та на корм тваринам. Залеж н о від того, які поживні речовини найбільш е накопичую ться в плодах чи насінні, культурні рослини поділяю ть на зернові, які містять багато вуглеводів; бобові, які маю ть підвищ е­ ний вміст білків; олійні, які даю ть продовольчу олію; плодово-ягідні, які забезпе­ чують лю дину вітамінами та інш ими важ ливим и для її ж иттєдіяльності речови­ нами й окремими хімічними елем ентами тощо. Н априклад, вітамін С, який підвищ ує імунітет організму лю дини проти захворю вань, у великій кількості міститься в плодах ш ипш ини, лим онів, смородини. Плоди та насіння багатьох рослин використовую ть у медицині д ля л ікуван ня різних захворю вань. Н апри ­ клад, соковиті плоди малини застосовую ть для лікування простуди. Смачні свіжі ягоди чорниць поліпш ую ть обмін речовин і травлення, а плоди суниці лісової мають властивість розчиняти й виводити з печінки та нирок камені. В икористо­ вують плоди та насіння різних рослин у косметиці. Наприклад, сік плодів калини є добрим засобом проти висипів і пігментних плям на шкірі. Плоди та насіння досить часто використовую ть як прянощ і д ля надання їжі приєм ного см аку й аромату. Наприклад, плоди перцю чорного використовують як приправу для страв, кропу — для приготування маринадів, ванілі — у кондитерськом у виробництві. Плоди та насіння застосовую ться лю диною і в різних галузях промисловості як сировина. Так, волоски на насінні бавовн и ку є си ровиною д л я натуральн их тканин. Н асіння риж ію посівного містить ш видковисихаю чу олію, з як ої вироб­ ляю ть олійні ф арби для живопису. З насіння гірчиці одерж ую ть ж ирну олію, а з макухи, тобто твердих залиш ків насіння, виготовляю ть гірчицю і гірчичники. Проте нерідко плоди та насіння накопичую ть отруйні речовини. Багато їх міститься в ягодах конвалії, вовчого лика, беладони, у насінні блекоти, дурману. О труєння цими рослинами досить важке, з поруш еннями роботи різних систем (травної, нервової, кровоносної, дихальної), а у важ ких впиадках мож уть при­ зводити до загибелі. Тому ніколи не їж те плодів і насіння рослин, які вам незнайомі, навіть якщ о вони дуже привабливі на вигляд.

Яке значення культурних рослин? Я к уже зазначалося, найваж ливіш им и культурними рослинами, плоди та насіння яких використовує лю дина, є зернові, бобові, овочеві, баштанні, плодовоягідні, олійні тощо. Із зернових культур найбільш е значення мають пш ениця та рис, які є основними харчовими рослинами для лю дей на всіх континентах. Н айваж ливіш ими постачальникам и білків є бобові рослини; квасоля, горох, соя тощо. Важливе місце серед овочевих культур належ ить картоплі, помідорам, огіркам, перцю, а серед баш танних — кавунам і диням . П ровідними культурами в Україні серед плодових рослин є яблуня, груша, виш ня, череш ня, слива, аб ри ­ кос, а серед ягідних — суниці, виноград, малина тощо. О лію добуваю ть із плодів оливок, кукурудзи, насіння сої, бавовнику, рапсу, але провідною олійною культу­ рою в Україні є соняш ник. Л иш е незначна частина з величезної різноманітності фруктів є популярними в усьому світі (н ап ри клад цитрусові, банани й ананаси). У тропіках вирощ ую ть кавовий кущ і ш околадне дерево, з насіння як и х виготов­ ляю ть каву й какао — тонізуючі напої, які пош ирені по всій планеті. Отже, знамення к ул ьт ур н и х рослин надзвичай но велике. Б ез ви рощ уван ня рослин людст во не змогло б задовольнит и свої потреби.

103

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ Ш ипшина — це кущ ова рослина заввиш ки 1,5-2 м (іл. 24.6). Її плоди ФІТОТЕРАПІЯ* використовую ть з лікувальною м е­ тою. У них багато вітаміну С і сполук, які посилюють дію цього вітаміну в організмі людини. Тому корисніше вж и­ вати природні вітамінні продукти, які є набагато актив­ нішими, ніж синтетичні препарати, що є в продажу в ап ­ теках. П лоди ш ипш ини збираю ть на початку вересня, коли вони вже червоні, але ще тверді, намагаючись не м’яти, і складаю ть у кош ики, обтягнуті тканиною. Плоди Іл. 24.6. Плоди шипшини після збиранн я потрібно негайно суш ити. Я к ви думаєте, чому? Р ослини мож уть пош ирю вати насіння і за допомогою БІОЛОГІЯ. механічних сил. Н априклад, у К риму й на Кавказі росте фізика '1' оггрок-пирскач. К оли його насіння достигає, у плодах зби ­ рається слиз, як и й разом з насінням із силою в кілька атм осф ер викидається з плодів. П ригадайте, що таке сила як ф ізи чн а величина? БІОЛОГІЯ ^ кокосової пальми плоди поширюються водою (іл. 24.7). Зовніш ній шар її географ ія 1 плодів водонепроникний, а середній — утворений із волокон, між якими є багато повітря. Такі пристосування дають мож ливість кокосовій пальмі розсе­ Г -\ лятися на великі відстані за допомогою океанічних течій. А ось плоди сейш ельської пальми регулярно допливають від Сейш ельських до М альдівських островів, проте ніко­ ли там не проростають. А чому плоди сейш ельської паль­ Іл. 24.7, Проростання кокосових горіхів ми пливуть у цьому напрямку? Яка відстань між цими ос­ ______________ тровами?

БІОЛОГІЯ,

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Назвіть способи поширення плодів і насіння. 2. Плоди та насіння яких рос­ лин поширюються за допомогою вітру? 3. Наведіть приклади використання плодів і насіння людиною. 4. Назвіть лікарські рослини, плоди яких викори­ стовуються в медицині. 5. Які овочеві рослини мають плід ягоду? 6. 3 плодів яких рослин добувають олію?

7 -9

7. Яку роль відіграє оплодень у поширенні водою плодів латаття білого та глечиків жовтих? 8. Яку користь рослині приносять птахи, живлячись її соко­ витими плодами? 9. Назвіть серед прядивних рослин ту, яку вирощують зара­ ди її насіння. Який вона має тим плоду?

10-12

10. Як відбувається самопоширення плодів і насіння в рослин? 11. Чому пло­ ди шипшини вживають лише сухими? 12. До якої груші культурних рослин відносять кокосову пальму? Чим цікавий її плід?

104

Ріст і розвиток рослин Основні поняття:

РІСТ. Р О З В И Т О К ПРИГАДАЙТЕ!

З а в ’язь, терп ка й соковита, О горне нове насіння — З л он а плодів, із коріння В ізьме воно свою кров. С коро закін читься коло, Щ об розпочатися знов. Й. Гете

Які основні процеси ж иттєдіяль­ ності властиві рослинам? Поміркуйте

«Н авряд чи якесь явищ е в ж итті рослин, як саме перший його ви ­ яв, прим уш ував міркувати і вче­ них, і мислителів, і поетів; воно навіть оповите якою сь п оетич­ ною таємничістю ; ми бачимо в ньому втілення самого ж иття, символ пробудження від сну та см ерті... Є їлось за г а д к о в е в цьому прихованому житті, яке раптом п роривається назовні» ( К . А. Тгшірязев). Що ж це за яв и ­ ще, яке так цікаво описав видат­ ний учений (іл. 25.1)? :>;ЛОСНОВНИМ

Іл. 25.1.

Ріст і розвиток рослини з насінини

ЗМІСТ

Як вам уже відомо, ріст і розвиток є ознаками живого. Чим же вони визнача­ ються? Р іст - кількісне збільш ення розм ірів, об'єму та маси новоут ворених клітин, органів і всього організм у. Здатність до росту — одна з головних особли ­ восте!"! усіх ж ивих організмів. Ріст рослин розпочинається з проростання насіни­ ни. Першою ознакою росту є поява зародкового кореня та зародкового пагона. Без росту нем ож ливий розвиток. Р о зви то к — якісні зміни, що відбуваю т ься в орган ах і в усьо м у організм і рослини. Розвиток рослини з однієї насінини — надзвичайно дивовиж ний і складний процес, який визначається спадковою інф ормацією організму та вп л и ­ вом зовніш ніх чинників. Він охоплю є поділ клітин, їхній ріст, утворення тканин, органів, тобто розвиток рослин відбувається одночасно з їхнім ростом. Усю сукупність перетворень рослинного організму від зародж ення до природного відмирання називаю ть індивідуальним розвит ком. Нормальний ріст і розвиток рослин залеж ить від взаємодії зовніш ніх і внутрішніх чинників. Значний вплив па ці процеси мають такі зовніш ні чин н и ­ ки, як світло, тепло, волога та ж ивлення. З внутріш ніх чинників регуляції про­ цесів росту та розвитку визначальне значення мають ф ітогормопи (рослинні гормони). Фітогормопи -■ це хімічні речовини, які в надзвичайно малих кількос­ тях регулюють ріст і розвиток рослин. Ф ітогормопи мають різний склад і будову. Одні з них стимулюють, тобто прискорюють процеси розвитку, інші — гальмують, уповільнюють їх. Детальніш е ви дізнаєтеся про фітогормопи в старших класах.

105

ПО ГЛИ БЛЕН НЯ ТЕМИ Я кі типи росту є в рослин? Р іст росли н заб езп еч у ється т вірними тканинами внаслідок поділу клітин. Твірні тканини розташ овую ться на верхівках пагона й кореня або в основі міжвузлів. Ріст верхівок за рахунок твірних тканин називаю ть ве р ­ х ів к о в и м а за рахунок тканин, які розташ ову­ ються в основах міжвузлів, — вставним. Ріст Іл. 25.2. Якщо зрізати верхівкову стебла в товщ ину відбувається за рахунок бруньку, бічні бруньки «прокинуться і поділу клітин камбію, який є бічною твірною і дадуть початок бічним гілкам тканиною . Ростові процеси пов’язані із сезонними змінами в природі й характеризую ться р и т ­ мічністю. Рослинам властивий стан спокою, коли ріст і розвиток припиняю ться. У стані спокою вони перебуваю ть узим ку й під час посухи. Знаю чи особливості росту рослини, мож на регулю вати її розвиток. Так, якщ о ви­ •і # * * V \ ї д али ти верхівку рослини, де знаходиться твірна тканина, її ріст у висоту припиниться. П ісля цього почнуть активно розвиватися бічні пагони (іл. 25.2). Іл. 25.3. Обрізуючи гілки рослин, Ріст і розвиток рослини розпочинається з можна надати кронам рослин будь-якого вигляду моменту проростання насінини й закінчується, коли рослина відмирає. Знання особливостей росту широко використовують у декоративному (іл. 25.3) і сіл ьсько го сп о дар ськом у виробн иц тві. Так, використовую чи пасинкування (ви даленн я бічних нагонів), пікірування (відщ ипування кінчика кореня під час пересадж ування розсади) і верш кування (ви даленн я квіток і суцвіть) досягаю ть збільш ення врож аїв рослин. Отже, ріст у рослин необмежений і, відповідно до то/о, де розт аш овуєт ься т вірна т канина, рорізняю т ь верхівковий, бічний і вст авний ріст .

Я кі періоди й етапи виокрем лю ю ть у ро зв и тк у росли н ? У р о зв и тк у росли н виокрем лю ю ть за р о д кови й і післязародковий періоди (іл. 25.4). Зародковий період три ває від зиготи до дозрівання насінини. У цей пе­ ріод утворю ю ться зародкова твірна тканина, зародкові корінь та пагін і поживна ткани н а (ендосперм ). П іслязародковий період — це період від проростання до природного відмирання рослинного організму. Він включає: стадію проростка — від проростання до ф орм уван н я перш их справж ніх листків; ст адію молодості — від появи перш их листків до цвітіння; ст адію зрілост і — від перш ого цвітіння до втрати здатності розм нож уватися насінням; ст адію ст аріння — від останнього плодонош ення до загибелі організму. З а тривалістю ж иття рослими поділяють на одно-, дво- та багат орічні. Однорічні рослини (н ап ри клад огірки, овес) розви ­ ваю ться з насіння, зацвітаю ть, даю ть плоди й відмираю ть протягом одного веге­ таційного періоду. Д ворічн і рослини на перш ому році ж иття утворю ю ть звичайно

106

1

Іл. 25.4. Проростання насінини й проростання кореня та пагона

тільки вегетативні органи. П ісля перезимівлі з бруньок, які є на підземних час­ тинах рослини, форм ую ться вегетативні та репродуктивні органи. Р ослина цвіте й плодоносить. Д о дворічних рослин належать: капуста, морква, буряк, петруш ка тощо. Багат орічні рослини протягом кількох років утворю ю ть лиш е вегетативні органи і лиш е після цього в них починається цвітіння, плодонош ення, які тр и ва­ ють багато років підряд (наприклад кульбаба, яблуня, груш а). Отже, у розвит ку рослин розрізн яю т ь два періоди: зародковий і післязародковий. П іслязародковий період включає ст адії пророст ка, молодост і, зрілост і та ст аріння.

Як здійснюється регуляція росту та розвитку в рослин? Вплив зовніш ніх умов на ріст і розвиток рослин зум овлений багатьма ч и н н и ­ ками, серед яких виокремлю ю ть, насамперед, світло й температуру. Н айкращ е виявляється роль світла, якщ о рослини вирощ увати в тем ряві. Такі рослини м а­ тимуть пригнічений вигляд. Я кщ о ж їх винести на світло, вони через деякий час набудуть нормального вигляду. Температура я к чинник довкілля впливає на ш видкість процесів ж иттєдіяльності рослим і може сповільню вати чи прискорю ­ вати ріст і розвиток рослин (іл. 25.5). П роте надто високі чи низькі тем ператури можуть спричинити їхню загибель. В нутріш ня регуляція росту та розвитку здійсню ється за допомогою пож ивних речовин і рослинних гормонів. Р егуляція за допомогою поживних речовин — це найпростіш ий спосіб регуляції. Так, за умов нестачі речовин, які надходять від коре­ ня, сповільню ється ріст листків. Але визн а­ чальним у регуляції росту й розвитку є вплив фітогормонів. Ці речовини визначають проце­ си росту й розвитку цілої рослини та її окре­ мих органів. Вони утворю ю ться в клітинах верхівок кореня, стебла та молодих листків і через провідну ткан и н у п отрап ляю ть до інших клітин, де й виявляється їхня дія. Одні ф ітогорм опи прискорю ю ть поділ і ріст клітин, інші — сповільню ють їх, регулюючи таким чином проростання насіння, утворення квіток, плодів тощо. Отже, регуляція рост у та розвит ку в рослин здійсню єт ься за допом о­ гою зовнішніх і внутріш ніх чинників, які дію т ь У сукупності.

Іл 25 5 Температура, необхідна для проростання насіння

107

ТВ О РЧ Е ЗАСВОЄННЯ

БІОЛОГІЯ

^*ст Росл и н м°ж н а виміРя ти за Допомогою певних фізичних величин: довжина, площ а поверхні, об’єм, маса. Н азвіть одиниці вказан и х ф ізи ч н и х вел и чи н у М іж н ародній системі одиниць СІ. ФІЗИКА*”

БІОЛОГІЯ

О д н і ф іт огорм оп и мож уть стимулю вати ріст ко­ РОСЛИННИЦТВО ренів (наприклад ауксини), інші — збільш увати ріст плодів (гібереліни), прискорю вати дозрівання й опадання плодів (етилен) тощо. П оясніть вплив ф ітогормонів на запропоновані прояви розвитку рослин. Чом у полуниці в період цвітіння обприскую ть розчином ау к си н у ? З як о ю метою в и к о р и ­ сто ву ю ть гіберелін, обробляю чи сорти вино­ граду? Чому незрілі плоди цитрусових, бана­ нів обробляю ть етиленом (іл. 25.6)? БІОЛОГІЯ Чарлз Д арвін і його син о д н і з перш их провели д о­ АНГЛІЙСЬКА М0ВАт сліди з вивчен ня ф іто го р ­ монів у рослин. Результати дослідж ень були оп и сан і в н ау ко вій п раці «ТЬе Ро\уєг оЄ М о у є і п є п С іп Ріапіз», яка була надрукована в 1881 р. ТЬе О агш іп з’ ехрегітепі. ¥оип§ §га§8 Іл. 25.6. Плоди апельсина й банана 5еесШп£8 п о г т а їїу Ьепсі Іо\уагс1 Іі^Ьс (А ). ^ Ь е п їііе Іір о£ а 5еесШп8 \уаз с о у є г є с і Ьу а Іі§ЬіргооІ соїіаг (В) (Ь иі поі \уЬєп і і \уаз с о у є г є с і Ьу а Ігапзрагепі оп е)(С ), іЬіз Ьепсііпд сНсі поі оссиг. \УЬеп (Ье соїіаг \уаз ріасесі Ье1о\у іЬе Іір (С ), іЬе сЬагасїегіяІіс ІідЬі гехропзе Іоок ріасе.

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ О ц ін к и

в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. ІЦо таке ріст рослини? 2. З чого починається ріст яблуні? 3. ІЦо таке розви­ ток рослини? 4. Чим низначається розвиток рослини? 5. Як регулюється ріст і розвиток рослини? 6. ІЦо таке фітогормопи?

7 -9

7. Які є типи росту рослин? 8. Назвіть основні сталії ніслязародкового роз­ витку гороху. 9. Які групи фітогормонів є в рослин?

10-12

10. Чим ріст відрізняється від розвитку? 11. Наведіть приклади впливу фітогормонів на розвиток рослин. 12. За допомогою якого досліду Ч. Дарвін довів вплив хімічних сполук па ріст і розвиток рослин?

108

Сезонні явища в житті рослин Основне поняття:

СЕЗОННІ ЯВИЩА

дач'в-

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке подразливість? Чи знаєте ви?

У природи всього чотири ве­ л иких декорації — пори року, завж ди ті самі актори — Сонце й М ісяць, але вона зміню є гля-

ПОРИ РОКУ

А. Рівароль осінь

Розгляньте ілюстрацію 26.1 «Схе­ ма обертання Землі навколо С он­ ця» і дайте відповідь на зап и тан ­ ня. З авд як и чому зміню ю ться пори року?

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Іл. 26.1. Схема обертання Землі навколо Сонця

Сезонні зміни в природі характеризую ться ритмічністю і впливаю ть на ж иття рослин, яке також стає ритмічним. Біологічні ритми — це періодичні зміни біологіч­ них процесів та явищ, які є відповіддю на р егул я р н і зміни д ії чинників середовищ а.

Я к вам відомо, обертання Зем лі навколо С онця, обертання Зем лі навколо своєї осі й обертання М ісяця навколо Зем лі зумовлю ю ть регулярні зміни на нашій планеті світлового режиму, температури, вологості тощо. Н айваж ливіш е значення для організмів маю ть світло й т ем перат ура. Багато процесів росту (н ап ри клад швидкість росту) і розвитку (н ап ри клад цвітіння, листоп ад) залеж ать від світла й регулюються ним. О днак головним є не кількість світла, а тривалість світлового та темпового періодів (ф отоперіод). П еріодичні зміни дії чинників середовищ а визначаю ть наявність таких біологічних ритмів, я к сезонні, добові тощо. Сезонні ритми — це зміни зовнішнього вигляду, процесів рост у й розвит ку орга­ нізмів упродовж року відповідно до чергування його сезонів. Причиною їх є обертання Землі навколо Сонця, унаслідок чого змінюються пори року, що характеризую ть­ ся зміною кліматичних умов. Відповідно й у рослин проявляю ться інші ознаки пристосованості до змінених умов. Сезонні явищ а вивчає наука фенологія. Д обові ритми — це зміни ст ану організм ів упродовж доби. Загальновідом о, що деякі рослини розкриваю ть квітки вранці та закриваю ть їх увечері. Але не всім відомо, що й такі процеси, як фотосинтез, випаровування води рослинами, поділ клітин тощо, теж мають правильну добову періодичність, як а зберігається за певних сезонних умов середовищ а. С аме ці внутріш ні періодичні зм іни й ви­ значаю ть зовніш ні прояви добових ритмів, які узгодж ую ть процеси ж и ттєд іял ь­ ності рослини зі змінами температури, вологості повітря тощ о протягом доби.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Я к е зн ач ен н я д л я рослин м ає три валість д овж ин и світлового д н я? Реакцію рослин на співвіднош ення тривалості д ня і ночі називаю ть ф о т о ­ періодизмом . Тривалість довж ини світлового д н я є найпостійніш им із чинників середовища, бо вона завж ди незм інна в певному місці в даний день року, тоді як 109

інші чинники (н ап ри клад тем пература) мож уть зм іню ватися в значних межах щодобово. Здатність організм ів відповідати на зм іну довж ини світлового дня є пристосуванням до щ орічних сезонних змін. Ф отоперіодизм тісно пов’язаний з яви щ ем «біологічного годинника». Р еакція рослин на ритми освітлення вираж ається зміною процесів їхнього росту та розвитку. З а типом ф отоперіодичних реакцій розрізняю ть такі групи рослин: 1) рослини корот кого дн я , яким для переходу до цвітіння потрібна три ­ валість світлового дня до 12 год (н ап ри клад соя, тютюн, рис, айстри, хризанте­ ми, просо); 2) рослини довгого дня — рослини, які зацвітаю ть за тривалості світлового д н я не менш е 1 2 -1 4 год (н ап ри клад пш ениця, картопля, цукровий буряк, ж ито, кріп); 3 ) рослини ф от оперіодично нейтральні, цвітіння яких відбу­ вається за будь-якої довж ини світлового дня (н ап ри клад кульбаба, помідор, соняш ник, гречка). Отже, світло є основним регулят ором рост у та розвит ку рослинного організм у.

Д л я чого вивчаю ть сезон н і яв и щ а? Ф ен о л о гія — наука про сезонні яви щ а в природі. Вона реєструє та вивчає періодичні яви щ а в ж ивій та неж ивій природі, що пов’язані зі змінам и сезонів. Зазвичай розрізняю ть чотири сезони: весну, літо, осінь і зиму. Залеж но від сезону в дерев, кущ ів і трав зміню ю ться зовніш ній вигляд, процеси росту та розвитку. В есну поділяю ть на три періоди: ран н я весна — поява таловин, зникнення снігу на полях, цвітіння ранньоквітучих рослин-первоцвітів, початок сокоруху; середня весна ( квіт уча ) — триває до зацвітання черемхи; пізня весна — відцвітає бузок, починає колоситися жито, відцвітаю ть яблуні. Л іто поділяю ть на три періоди. П очат ок літ а — на луках з ’являю ться квітучі тр ави (в о л о ш к и , д зво н и к и , ром аш ки тощ о), у л ісах зац в ітає м али н а, у водой­ мах — глечики, у садах — садовий жасмин. У народному календарі червень н ази­ ваю ть різноцвіт т ям . П очинаю ть дозрівати суниці, з ’являю ться літні гриби. С е­ реди н а літ а починається із зац вітан ня липи й триває звичайно до середини серпня. Д озріваю ть плоди виш ні, чорниці, малини, смородини, аґрусу, черемхи тощо. Н а полях закін чується збиранн я озимих. Кінець літ а триває від середини серпня до середини вересня, до перш их зам орозків. Це пора грибів, як а припадає на кінець літа й початок осені. У лісі дозріваю ть горіхи, починаю ть жовтіти л и ст­ ки в лип и й опадати листки в берези. О сінь поділяю ть на два періоди. Перш ий період (від перш их зам орозків до кінця листоп аду) — золота осінь, коли зм іню ється забарвлення листків і почи­ нається листопад. Д ля другого п еріоду (з кінця листопаду до зам ерзання водойм) характерний перехід від осені до зими. У цей час повністю прип и няється ріст і розвиток рослин і в них настає період спокою. З и м у поділяю ть на три періоди. Перший період (б езсніж н и й) — початок зи ­ ми — настає від моменту остаточного зам ерзання водойм до встановлення постійного снігового покриву. Д р уги й період (справж ня зи м а) три ває до початку танення снігу на сонці. Третій період (п ередвесняни й ) триває до появи перших таловин. У зимку в рослинах уповільню ю ться або й практично повністю припи­ няю ться всі процеси ж иттєдіяльності. Отже, знання сезонних явищ м ає велике значення для сільського господарст ва, екології, медицини. З а допомогою ф ено­ логічних спост ереж ень ф орм уєт ься розум ін н я вза єм о зв’я зків у природі, уявлення про мінливіст ь і цілісність природи в цілому.

110

Я к е зн ач ен н я д л я росли н м ає «біологічний годин н ик»? Більш ість учених вважають, що ритми рослин (н априклад закриван н я та роз­ кривання квіток ш ипш ини) регулюю ться клітинним механізмом, який має назву «біологічний годинник». «Б іологічний годинник» — це здат ніст ь орган ізм у р е а ­ гуват и на плин часу. В основі цієї здатності рослин орієнтуватися в часі є чітка періодичність ф ізичних і хімічних процесів, які відбуваю ться в клітинах. І що є особливо цікавим, ця періодичність процесів не залеж ить від тем ператури довкілля. Отже, завдяки «біологічному годиннику» рослини мож ут ь відповідно р е ­ агуват и на зміни пір р о к у в результ ат і точного вимірювання тривалості світ ло­ вого дня і прист осовуват ися до відповідних ум ов навколишнього середовищ а.

ТВ О Р Ч Е ЗАСВОЄННЯ БІОЛОГІЯ

Я кщ о озиму пш еницю посіяти навесні, то вона ростиме, СІЛЬСЬКЕГОСПОДАРСТВО^- кУЩи тим еться> але не буде цвісти й плодоносити. Я кщ о ж озиму пшеницю посіяти перед зимою, вона зійде, кущ итиметь­ ся, а навесні зацвіте і дасть урожай. Ч ом у?

БІОЛОГІЯ

Д еякі рослини назива ють компасними через те, що хоч би де знаходилося Сонце, їхні листки розташ овую ться із заходу на схід: це захищ ає рослину від перегрівання в полудень. Н априклад, листки бавовнику зо р ієн то ван і м айж е п ер п ен д и к у л я р н о до сонячних променів і повертаю ться слідом за ним (іл. 26.2). Щ о таке ком пас? Я кий п рин ­ Іл. 26.2. Бавовник цип дії цього приладу? БІПППГіа ^ рослин є механізми для сприйняття тривалості дня, змін ПРИРОДОЗНАВСТВО* тем пеРатУРи - Ч и Дає це змогу рослинном у організм у узгодж у­ вати свій ріст і розвиток відповідно до добових і сезонних змін кліматичних умов? Ч ом у зм іню ється тривалість світлового д ня? Щ о таке доба ? Від чого залеж ать добові та сезонні зм іни умов існування рослин? ГЕОГРАФІЯ'

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Що таке біологічні ритми? 2. Яке значення біологічних ритмів? 3. Що таке сезонні явища? 4. Назвіть сезонні ритми в житті рослин. 5. Що таке добові ритми! 6. Наведіть приклади добових ритмів рослин.

7 -9

7. Що таке фотоперіодизм? 8. Що вивчає фенологія? 9. Яке значення має «біологічний годинник»?

10-12

10. Чим озима пшениця відрізняється від ярої? 11. Завдяки чому листки бавовпика постійно зорієнтовані на південь? 12. Що є причиною добових ритмів?

111

С А М О П Е Р Е В ІР К А Й У З А Г А Л Ь Н Е Н Н Я З Н А Н Ь Зміст матеріалу

Ви опанували цю тему, якщо можете:

16. Розмноження рослин

— назвати форми розмноження, види нестатевого розмноження в рослин; — порівняти статеве та нестатеве розмноження в рослин; —застосовувати знання про способи розмноження в рослин для ви­ рощування культурних рослин

17. Вегетативне розмноження

— назвати способи вегетативного розмноження в природі й у гос­ подарстві; — пояснити мету клонування; — робити висновки про значення в житті людини знань про про­ цеси розмноження рослин

18. Будова й різноманітність квіток

— назвати частини квітки, навести приклади одно- і двостатевих квіток, одно- і дводомних рослин; — порівнювати будову квіток різних рослин; — робити висновок про значення квіток у житті рослин, тварин і людини

19. Суцвіття

— пояснити значення суцвіть для рослин; — назвати рослини з різними типами суцвіть; — порівняти прості та складні суцвіття

20. Запилення

— назвати способи запилення в рослин; — розпізнати за будовою квітки спосіб запилення; — охарактеризувати пристосування рослин до самозапилення та перехресного запилення

21. Запліднення в рослин

— назвати частини квітки, з якими пов’язане запліднення в рослин; — пояснити подвійне запліднення в рослин; — охарактеризувати утворення насіння та плодів

22. Насінина. Проростання насінини

— порівняти будову насінин різних рослин; — описати досліди з вивчення умов проростання насіння; — пояснити значення періоду спокою в житті рослин

23. Плід

— назвати рослини з різними типами плодів; — розпізнати різні типи плодів; — порівняти будову різних плодів

24. Поширення плодів і насіння

“ назвати способи поширення плодів і насіння; — робити висновки про значення плодів і насіння в житті людини; — охарактеризувати пристосування плодів і насіння рослин до поширення

25. Ріст і розви­ ток рослин

— назвати типи росту в рослин; — назвати періоди й стадії розвитку рослин; — застосувати знання про процеси росту та розвитку рослин для їхнього вирощування

26. Сезонні яви­ ща в житті рослин

— навести приклади добових і сезонних ритмів рослин; — пояснити значення сезонних явищ у житті рослин; — робити висновки про значення знань щодо процесів розвитку та розмноження рослин у житті людини

112

Розділ

РІЗНОМАНІТНІСТЬ

РОСЛИН ТЕМА З Водорості

ТЕМА 4 Вищі спорові рослини '•*г

ТЕМА 5 Голонасінні

ТЕМА 6 Покритонасінні “і'/,

8 Біологія. 7кл.

II

27. Загальна характеристика водоростей 28. Зелені водорості 29. Діатомові водорості 30. Бурі водорості 31. Червоні водорості, або багрянки

32. 33. 34. 35. 36. 37.

Наземні рослини Вищі спорові рослини Мохоподібні ІІлауноподібні Хвощеподібні Папоротеподібні

38. Голонасінні — перші насінні рослини 39. Загальна характеристика хвойних 40. Різноманітність і значення хвойних

41. Загальна характеристика покритонасінних 42. Класифікація покритонасінних 43. Родина Капустяні, або Хрестоцвіті 44. Родина Розові 45. Родина Бобові 46. Родина Пасльонові 47. Родина Айстрові, або Складноцвіті 48. Родина Лілійні 49. Родина Цибулеві 50. Родина Тонконогові, або Злакові 51. Значення покритонасінних

Тема 3. ВОДОРОСТІ

Загальна характеристика водоростей ВОДОРОСТІ

П ідводні висячі сади викон у­ ють ф ункцію єдиної ж и тн иц і океану, без якої ж и ття в ньому було б немож ливим . Б. С ергеєв

ПРИГАДАЙТЕ! Які к л і т и н и називають спорами. Щ о таке автотроф не живлення? Знайомтеся

Перші описи водоростей були виконані давньогрецьким ученим Д іоскоридом і давньоримським ученим, держ авним діячем Плінієм Старшим (2 3 -7 9 рр. н. е.), який описав їх у праці «П риродня історія». З цією роботою по­ в’язую ть появу латинського тер ­ міна «аі^а» — «морська трава», «водорість», від якого пізніш е виникла назва науки, що вивчає водорості, — альгологія.

Іл. 27.1. Ртюманітнїсть морських водоростей

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ В одорості — найдавніш а гр уп а рослин на Зем лі (іл. 27.1). Це найпростіш і рослинні організми, тому що в тілі водоростей немає тканин і воно не розділяється на органи. Таке тіло має назву шалом (або слань). Загальною ознакою всіх водоростей, я к і більш ості рос­ лин, є н аявн ість хлороф ілу. Ц ей пігм ент зумовлює здатність водоростей до ф отосинте­ зу і забезпечує авт от роф не живлення. У б а­ гатьох водоростей хлорофіл маскується інш и­ ми пігм ентам и, які й н адаю ть рослинам різном анітного заб ар в л ен н я. З а б ар вл ен н я водоростей є пристосуванням до ж и ття в Іл. 27.2. Зелені водорості різних умовах довкілля, зокрем а до ж иття на різній глибині у воді. Хлорофіл міститься в хлоропластах, які ще називають хлорофіловими зернами , або хроматофорами. Найчастіше хлоропласти мають зернисту форму. Проте бувають веретеноподібні, стрічкоподібні, чашоподібні та інші. Ф орма хлоропластів, їхня кількість у клітині є важливими ознаками в класифікації водо­ ростей. К літина може мати один, два чи багато хлоропластів (іл. 27.2). Ж и ття водоростей здебільш ого пов’язан е з водним середовищ ем. О дні з них ростуть у солоній воді океанів і морів, інші — у прісних водах річок та озер. П ро­ те водорості ж ивуть і в ґрунті, на камінні, стовбурах дерев, навіть на снігу.

Й

115

Р озм ір водоростей може бути від тисячних часток міліметра до кількох десятків метрів. О днією з основних умов існування водоро­ стей є наявність світла, тому в поверхневих шарах їх завж ди більше. З а місцем зростання водорості поділяють на дві великі групи: водні та наземні. Водорості виробляю ть величезну масу ор­ ганічної речовини, збагачують воду та повітря киснем, є основою ж ивлення водяних росли ­ ноїдних тварин. Вони беруть участь в утво­ ренні осадови х порід, у ґрунтоутворен н і. Л ю дина вж иває водорості в їжу, використо­ вує як корм для худоби, як органічне добриво та дж ерело різних хімічних сполук.

Г Іл. 27.3. Різні типи організації водоростей: 1 — колонія з багатьох самостійних клі­ тин, о б ’єднаних шаром слизу; 2 — ко­ лонія з фіксованою кількістю клітин, що не змінюється; З — колонія клітин, які о б ’єднуют ься між собою місточ­ ками (вольвокс); 4, 5 — розгалуж ений багатоклітинний толом

Іл. 27.4. Схема будови одноклітинної водорості

116

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Я кі особливості будови та ж и ттєдіял ь­ ності х ар актер н і д л я водоростей ? Т іло водоростей — талом — має різнома­ нітну будову, форму, розміри, забарвлення тощо. З а будовою водорості поділяю ться на одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні організми (іл. 27.3). Основними компонентами клітин водоростей є: клітинна оболонка, яка захищ ає клітину від несприятливих виливів; ядро, що містить спадкову інф ормацію і ке­ рує всіма процесами в клітині; цитоплазма з о рган елам и , серед як и х виокрем лю ю ться хлоропласти, що можуть мати різну форму; зап асн і речовини, яким и є здебільш ого вугле­ води (іл. 27.4). З а б ар вл ен н я визн ачається пігмент ами, які м істяться в хлоропластах. Крім зелених пігментів, у водоростей є ще іі інші пігменти, які надають їхньому тілу чер­ воного, ж овто-зелен ого, бурого заб ар в л ен ­ ня, маскую чи при цьом у осн овне зелене. Ж и в л е н н я авт от роф н е, але за певних умов части н а водоростей м ож е переходити на гетеротроф не ж и влен н я (н ап р и к л ад хл оре­ ла). Водоростям властиві різні способи р о з ­ м н ож ення: вегет ат ивне — поділом клітини н авпіл або відірван им и части н ам и слані; нест ат еве — за допомогою рухливих або не­ рухомих спор; ст ат еве за участю гамет. Н априклад, одноклітинна зелена водорість х л орела розм н ож ується лиш е нестатевим

способом, а морська зелена водорість ацетабулярія лиш е статевим. Отже, спіль­ ними для всіх водорост ей ознакам и є: а ) клітинна будова; б ) наявніст ь хлороф ілу; в) авт от роф ний тип ж ивлення; г) відсут ніст ь тканин і вегет ат ивних органів.

Де поширені водорості? У зв ’язку з тим, що умови ж иття у водному середовищ і мало зміню ю ться, більш ість сучасних водоростей майж е не відрізняю ться від первісних форм. Ж и т т я водоростей здебільш ого п о в ’яза н е з водним середовищ ем , де вони живуть лиш е в тих шарах, куди надходить світло. Водорості мож уть ж ити й на суходолі, але тільки в умовах постійного зволож ення, оселяю чись на корі дерев, стінах будинків тощо. Є водорості, які пристосувалися до ж и ття в грунті, на по­ верхні снігу та льоду. Д еякі види водоростей пристосувалися до співіснування з інш ими ж ивим и організмам и, оселяю чись у середині їхнього організму. Серед водоростей немає таких видів, які б вели паразитичний спосіб ж иття. З а місцем зростання водорості поділяю ть на такі групи: водні прісноводні, водні м орські та наземні. Отже, водорост і мож ут ь жити у водному, грунт овом у й н азем но-повіт ­ рян ом у середовищ ах. Поширення цих рослин визначаєт ься наявніст ю світла та постійним зволоженням.

Яка роль водоростей у природі та в господарстві людини? Водорості є дж ерелом їж і д ля багатьох водних м еш канців (н ап ри кл ад молюсків, риб), насичую ть киснем товщ у води та повітря атм осф ери. Разом із бактеріями багато водоростей здійсню ю ть очищ ення водойм. Із реш ток водоро­ стей після їхнього відмирання утворю ю ться гірські породи (н ап ри клад вапняк). Разом із тим водорості мож уть і негативно впливати на якість води, створю ючи біологічне забруднення. Так, при масовому розмнож енні м ікроскопічних водо­ ростей у водоймах виникає явищ е, що дістало назву «цвітіння» води, коли вода стає зеленого, червоного, жовтого, коричневого кольору. З водоростей лю дина добуває речовини, які використовує для виробництва продуктів харчування. Д еякі морські водорості їстівні й багатьом лю дям до см аку (бурі та червоні водо­ рості). Н айчастіш е їх просто вибираю ть із води, але деякі види вирощ ую ть спеціально (н ап ри клад морська капуста). У водоростях високий вміст вітамінів, мінеральних солей, тому їхнє постійне вж ивання в їж у запобігає різним пору­ шенням обміну речовин. Бурі та зелені водо­ рості є кормом для тварин (іл. 27.5). Крім того, з водоростей отримую ть добрива, їх за ­ стосовую ть у медицині. Сучасні препарати із цих рослин застосовую ть для лікування л ю ­ дей, які зазнали радіоактивного опромінення. Д еякі водорості використовую ть для визна­ чення ступ ен я заб р у д н ен н я серед ови щ а стічними водами та наф топродуктами. Бага­ то видів водоростей є зручним и об’єктами для наукових дослідж ень. Отже, величезне значення водорост ей у природі та для людини зумовлене здебільш ого тим, що вони ви робля­ ють величезну м а су органічної речовини та продукую т ь кисень.

\л 27.5. Бура водорість

117

>РЧЕ ЗАСВОЄННЯ Б іл ьш ість водоростей ж и в у ть у товщ і води й пересуваю ться разом із нею, входячи до складу планкт ону. С аме ці водорості створю ю ть основну масу органічних речовин, завдяки яким існує ж иття у водоймах. Д ля того щоб утримуватися в товщі води й не опускатися в темні глибини, у цих одноклітинних мікроскопічних водоростей є різні пристосування: одні водорості накопичують краплі олії, що збільш ую ть їхню плавучість, клітинні стінки дру­ гих утворю ю ть різноманітні вирости, що відіграють роль параш утів, а в третіх є оргаиели руху — джгутики. Іншу групу організмів, які ж ивуть на дні водойм, називаю ть бентос. Бентосні водорості можуть прикріплю ватися до дна за допомогою особливих виростів ниж ньої частини Іл. 27.6 Бентосні водорості тіла — ризоїдів, або виділяю чи клейкий слиз (іл. 27.6). Щ о означає назва «планктон» і «бентос» грецькою мовою? Б ільш е 100 видів водоростей п ристосувалися до ж иття на БІОЛОГІЯ, поверхні снігу та льоду. Н а високогір’ях і рівнинах усіх конти­ ГЕОГРАФІЯ нентів, у м орях А рктики й А нтарктики можна спостерігати червоний, зелений, ж овтий, коричневий, синій і навіть чорний сніг. Д е знахо­ диться А рктика й А нтарктика? Я к ви думаєте, завдяки чому водорості можуть ж и ти в таких складних умовах? БІОЛОГІЯ «В исячі сади» цариці Семіраміди (IX ст. до н. е.) отримаІСТОРІЯ'*’ л и такУ назвУ тому, що розташ овувалися на високих терасах, прибудованих до царського палацу Н авуходоносора II. Цей величезний розкіш ний палац разом із «висячим и садами» греки вважали одним із семи чудес світу. Н а території якого давнього міста знаходилися ці знамениті сади? Чому підводний світ водоростей називаю ть «висячим и садами»?

РОБОТА ЗІ СЛОВНИКОМ

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 -6

1. Що таке водорості? 2. Назвіть найзагальніші ознаки водоростей. 3. Які групи водоростей вивчають у школі? 4. Назвіть основні місця, де мешкають водорості. 5. Яке значення водоростей у природі? 6. Наведіть приклади вико­ ристання водоростей людиною.

7 -9

7. Які форми водоростей трапляються в природі? 8. Проаналізуйте можли­ вості водоростей жити на суходолі. 9. ІЦо таке «цвітіння» води?

1 0 -1 2

10. Чому саме планктонні водорості, а не бентосні, створюють основну масу органічних речовин? 11. 3 якими особливостями будови пов’язане поширен­ ня водоростей на суходолі? 12. Чому без водоростей життя у Світовому оке­ ані було б неможливим?

118

Зелені водорості Основне поняття:

ЗЕЛЕНІ ВОДОР ОСТ І

З елен и й колір хлороф ілу — це п р и с то су в ан н я до н ай кр ащ о ї д л я ф отоси н тезу частини со­ н ячного світл а — червони х і синіх променів.

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке хлоро ф іл? Поміркуйте

Веселку, що прикраш ає небо, ко­ ли після зли ви засвітить сонце, штучно створив на стіні видат­ ний англійський учений І. Н ью ­ тон, пропустивши промінь світла крізь прозору призму (іл. 28.1). Так він довів, що біле світло скла­ дається із семи різних кольорів: червоного, помаранчевого, ж ов­ того, зеленого, блакитного, с и ­ нього та фіолетового. Ми бачимо предмети навколо нас у кольорі, тому що кож ен з них одні кольо­ ри білого світла відбиває, а інші — поглинає. То чому зелені водо­ рості маю ть зелений колір?

Іл. 28.1. Дослід І. Ньютона

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ З елен і водорості — це організми із зе л е ­ ним кольором слані, т ом у що серед пігментів, які є в їхніх клітинах, переваж ають хлорофіли (іл. 28.2). У зелених водоростей, на відміну від інших, накопичується вуглевод крохмаль, який відкладається в хлоропластах. Зелені водорості поширені в прісних і со­ лоних водоймах, у морях та океанах, у ґрунті, на стовбурах дерев, на снігу та льоду. Зелені водорості мешкають у водоймах на малих глибинах, оскільки можуть поглинати червоні промені світла. До них належать одноклітинні (наприклад хлорела, хламідомонада) (іл. 28.3), колоніальні (наприклад вольвокс) та багато­ клітинні (улотрикс, ульва, спірогира тощ о) організми. Зелені водорості є основою для живлення мешканців прісних водойм. Окремі види, наприклад м орський салат, лю дина вживає в їжу. Частина видів використову­ ється для лабораторних і космічних дослід­ жень (наприклад хламідомонада та хлорела).

Іл. 28.2. Зелені водорості: 1 — педіастр; 2 — драпарнальдія; 3 — кладофора; 4 — каулерпа; 5 — спіро­ гира; 6 — м ікраст ерій; 7 — клостерій; 8 — хара

Іл. 28.3. А цет абулярія — одноклітинна зелена водорість

119

і

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Які особливості будови зелених водоростей? Зелені водорості є найчисленніш ою серед водоростей групою, у якій нарахо­ вую ть близько 20 тисяч видів. К літини переваж ної більш ості видів укриті клітинною стінкою із целю лози, у хлоропластах є одна або кілька ділянок (піреноїдів), у як и х відбувається утворення крохмалю. У багатьох одноклітинних зелени х водоростей є червоне вічко та скоротливі вакуолі. У зелених водоростей є майж е всі пігменти, властиві рослинам. Д ля зелених водоростей характерні всі способи розм нож ення: нестатеве, вегетативне та статеве. О днак найзагальніш ою ознакою зелених водоростей є наявність у їхньому тілі великої кількості хло­ рофілу, завд яки чому вони забарвлені в зелений колір.

Пристосувальні риси будови й життєдіяльності одноклітинних і багато­ клітинних зелених водоростей (на прикладі хламідомонади та спірогири). Д о роду Хламідомонада відносять од­ ноклітинні водорості (іл. 28.4). У дослівному перекладі з грецької «хламідомонада» озн а­ скоротлива вакуоля чає: найпростіш ий організм, укритий «одя­ оболонка гом» — оболонкою . К літини мають дрібні розміри, грушоподібну форму й два джгутики, цитоплазма що забезпечую ть переміщ ення в товщі води. ядро У середині клітини є великий чашоподібний хлоропласт, у якому здійснюється фотосинтез. хлоропласт З а умов нестачі світла ці водорості можуть поглинати розчинені у воді органічні речовини. Іл. 28.4. Хламідомонада У верхній частині хлоропласта є червоне вічко, що орієнтує клітину в просторі. У центрі цитоплазми є одне ядро. Біля основи джгутиків розміщуються дві скоротливі ваку­ олі, які видаляю ть надлиш ок води. Розмноження відбувається нестатево (за допо­ могою зооспор) або статево (перед настанням несприятливих умов). Види цього роду мешкають у різноманітних прісних водоймах у складі планктону. За неспри­ ятливих умов, наприклад пересихання водойми, клітина втрачає джгутики й пере­ ходить у стан спокою. М асове розмноження призводить до «цвітіння» води. Рід Спірогира об’єднує багатоклітинні нитчасті водорості (іл. 28.5). Клітинна оболонка ззовні вкрита слизовим шаром. У кожній клітині міститься 1-4 стрічко­ подібних спіральних хлоропласти. Центр клітини займає велика вакуоля з клітин­ ним соком. Ядро велике, «підвішене» в центрі вакуолі в цитоплазматичному мішечку, від оболонка якого в різні боки клітини відходять цитоплаз­ хлоропласт матичні тяжі. Нестатеве розмноження здійс­ нюється шляхом поділу клітин і частинами ядро ниток, а статеве —за допомогою однакових за цитоплазма розміром гамет. Види цього роду поширені в стоячих або повільно проточних прісних вакуоля водах. Часто нитки спірогири утворюють великі маси яскраво-зеленого баговиння, яким ж ивляться рослиноїдні риби. До дна ці нитки Іл. 2 8 5 . Спірогира не прикріплюються і вільно плаваю ть у воді. джгутики

120

Я ке зн ач ен н я маю ть зел ен і водорості в природі та в ж итті лю дини? Зелені водорості відіграю ть значну роль у природі. Вони накопичую ть органічні речовини, є поживою д ля тваринних організмів. Так, багатоклітинна нитчаста водорість улот рикс є кормом д ля рослиноїдних прісноводних риб, молюсків. У кожній її клітині є хлоропласт, що має вигляд незам кненого кільця. Водорість прикріплю ється до дна за допомогою ризоїдів. Вегетативне розм н о­ ження відбувається частинами нитки. Д осить часто трап ляється в прісних водоймах — переваж но в холодних гірських річках і струмках. Д еякі зелені водорості використовую ться лю диною в їж у (н ап ри клад хлорела, ульва). Хлорела — це одноклітинна водорість, яка трапляється в прісних і солоних водоймах, у грунті. Вона не має дж гутиків і вічка та роз­ множується лиш е нестатево — за допомогою спор. Х лорела є першою водорістю, що була введена в промислову культуру. Вона містить вітаміни та велику кількість білків, які рівно­ цінні білку сухого коров’ячого молока. Хоча водорість легко та швидко росте, проте її важ ­ ко переробляти, оскільки клітинна оболонка містить стійкі до хімічних і механічних вили ­ вів речовини. Японці навчилися п ереробля­ ти цю водорість у порошок, який зміш ую ть із Іл. 28.6. борошном при випіканні хліба. З хлорелою Ульва, або проводили досліди в космосі. ��ї донедавна зелений вважали потенційною «їжею майбутнього». морський О днак новітні д о сл ідж ен н я довели, що ця салат водорість утворю є ш кідливі для тварин речо­ вини, а в процесі ж иттєдіяльності виділяє в повітря, крім кисню, ще й чадний газ та окси ­ ди нітрогену, що за певних умов спричинюють отруєння. Ульва, або зелений морський салат, — це багатоклітинна зелена водорість, як а ж иве в морській воді (іл. 28.6). Вона має пластин­ часту слань завдовж ки 0,5-1,5 м. Це найбіль­ ша зелена водорість. Ульва — їстівна рослина, у деяких країнах введена в культуру й виро­ щ ується на морських фермах. У наукових дослідженнях використовую ть хлорелу, хла­ мідомонаду, ацетабулярію , вольвокс тощо. Вольвокс — колоніальна прісноводна водо­ рість, яка має вигляд рухливих зелених кульок (іл. 28.7). К олонії вольвоксу складаю ться з великої кількості (від 500 до 60 000) дводжгутикових вегетативних клітин, з ’єднаних між собою цитоплазм атичним и містками. Іл. 28.7. Вольвокс

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

Лабораторна робота № 11 (Додаток 2) 121

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ БІОЛОГІЯ,

Пігменти (лат. рщтепґит — ф арба) — це органічні речови-

ФІЗИКА'

н и ’ я к ’ в и б і Р к ° в о поглинаю ть певні промені світла. Н айваж ­ л ивіш е значення для ф отосинтезу мають зелені пігменти — хлороф іли. Які промені світла хлороф іл поглинає для здійснення фотосинтезу, а які відбиває? БІОЛОГІЯ Уперше хлорела (іл. 28.8) ПРИРОДОЗНАВСТВО^*

б > ™ за" у “ ен а “ К о с м о с >

серпні 1960 р. на борту кос­ мічного к о р аб л я С Р С Р разом із собакам и Б ілкою та Стрілкою . Я к ви думаєте, які осо­ бливості ж иттєдіяльності хлорели зум овили Іл. 28.8. Хлорела саме її вибір д ля цього експерим енту? БІОЛОГІЯ «Ц віт іння» води — це природне явищ е, що п рояв­ МЕДИЦИНА* л яєтьс я в зміні забарвлення води внаслідок масового розмнож ення м ікро­ скопічних водоростей (іл. 28.9). П ро це явищ е згадував ще в 77 році П ліній С тарш ий. Д уж е ш кідливим є надм ірне «цвітіння», як е значно погірш ує умови ж иття у водоймах. Ш ар води, що «цвіте», може досягати 10-15 см завтовшки. При цьому виникає задуха риби і вона гине. Іл. 28.9. «Цвітіння» води «Ц вітіння» води завдає великих збитків риб­ ному господарству. Я кщ о вж ивати воду з ознакам и «цвітіння» (зеленуватий колір, неприємний запах) у лю дини мож уть розвинутися отруєння та алергічні реакції. Н айеф екти вніш ий засіб боротьби з «цвітінням» води — збирання мікро­ скопічних організм ів спеціальним и катерами. Зібран у масу використовую ть як добриво, на виготовлення паперу, картону, лаків, фарб. М ожливо, хтось із вас у майбутньом у розробить еф ективніш і методи боротьби із «цвітінням» води. В икористай те медичні довідники й довідайтеся про те, що таке алергія.

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 -6

1. Назвіть найзагальніші ознаки зелених водоростей. 2. Наведіть приклади одно- та багатоклітинних зелених водоростей. 3. Як живляться зелені водо­ рості? 4. Чи рухаються зелені водорості? 5. Які водорості людина використо­ вує в їжу? 6. Які небезпечні явища можуть спричинювати зелені водорості?

7 -9

7. Для чого прісноводним зеленим водоростям скоротливі вакуолі? 8. Які із зелених водоростей входять до складу планктону, а які —до складу бентосу? 9. Чому хлорелу називають «космічною» водорістю?

10 -1 2

10. Від чого залежить забарвлення водоростей? 11. Доведіть, що одноклітинна водорість є окремим організмом. 12. Чи є корисним помірне «цвітіння» води?

122

Діатомові водорості Основне поняття:

ДІ А ТОМОВІ В О Д О Р О С Т І

Д іатом ові водорості в ід р ізн я­ ю ться від інш их водоростей унікальними панцирами, які на­ гадують чудернацькі ю велірні вироби м айстерні Посейдона.

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке хлоропласти, нестатеве та статеве розмноження? Перекладіть

О іаіо тз аге ипісеїіиіаг, рЬоСозупіЬеІіс ог§апІ5Ш5 сЬІогорІазїз (Ьаі гезешЬІе іЬозе оґ сЬе Ьго\¥п аі^ае. ТЬеу Ьауе ипі^ие сІоиЬІе зЬеІІз шасіе ої ораііпе зіііса. О іаіо тз аге аЬипсІапС ЬоіЬ іп сЬе зеа апсі іп ітезЬ \уаІег.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ Д іатом ові водорості — одноклітинні о ди ­ ночні чи колоніальні організм и мікроскопічних розм ірів, характерною особливістю як и х є на­ явність кремнистого панцира. Вони мож уть мати радіальну або двобічну симетрію тіла (іл. 29.1). Х лороп ласти цих росли н маю ть ж овтувато-буре заб ар в л ен н я, я к е в и зн ач а­ ється н аявністю зелени х, б урих і ж овти х пігментів. Більш ість діатомових водоростей є авто­ трофами. Розмнож ення в них здебільш ого нестатеве, що відбувається поділом клітини на дві. Діатомові водорості ж ивуть скрізь: у пріс­ них і солоних водоймах, на болотах, на кам е­ нях і скелях, у ґрунті і на ґрунті, на снігу та льоду, на корі стовбурів дерев. Вони тр ап л я­ ються навіть на глибині 350 м, де вкриваю ть дно (іл. 29.2). У природі діатомові водорості відіграють важливу роль, оскільки є цінним дж ерелом їжі для багатьох дрібних меш канців водойм. З відмерлих діатомових водоростей утворю ­ ються великі відклади гірських порід, які лю дина в и к о р и сто ву є д л я ви готовл ен н я фільтрів, порош ків для ш ліф ування металів, а також як матеріал для звукової та теплової ізоляції.

Іл. 29.1. Мелозіра (1), дидимосфенія (2 )

Іл. 29.2. Різноманітність діатомових водоростей

123

£.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Я кі найзагальніш і риси діатом ових водо­ ростей ? К літини діатомових водоростей укриті крем н и сти м панциром , що ск ладається з двох половинок. Більш а половинка накриває меншу, я к криш ечка від коробки з кремом. У панцирі є пори, через які забезпечується обмін речовин із навколиш нім середовищ ем. Ч ерез них у кл іти н у водорості н адходять пож ивні речовини, кисень, вуглекислий газ тощо. У двобічносим етричних діатомових водоростей стулки досить часто мають по­ здовж ню щ ілину — шов, завдяки яком у вони здатні до ковзаю чого руху. Такі рухи можуть зд ій с н ю в ати ся у від п овід ь на м еханічні виливи, у напрям ку до світла, тепла тощо. Водорості з радіальною симетрією , що не м а­ ють шва, не рухаю ться (іл. 29.3). Чимало д іатом ових водоростей здатні виділяти слиз. З а допом огою слизу водорості утворюю ть слизові трубки, ніжки для прикріплення до Іл. 29.3. Різні варіанти будови діатомових водоростей дна водойми чи підводних предметів, а також об’єдную ться в колонії. Б ільш ість видів діатом ових водоростей є автотроф ами. Але деякі з них, які ж и вуть на неглибоких д ілянках морського дна, мож уть бути гетеротрофами й поглинати з води готові органічні речовини. Крохмаль у діатомових водоростей не утворю ється, запасні речовини в них відкладаю ться у вигляді олії, що збільш ує плавучість планктонних видів у товщ і води. Проте найза/альніш ою ознакою діат ом ових водорост ей є наявніст ь кремнистого панцира, який скла­ даєт ься з двох половинок.

Ч им в ід р ізн яю ться різні групи д іатом ових водоростей ? До діатомових водоростей відносять більше 20 тисяч видів водоростей. Залеж ­ но від будови та ф орм и панцира розрізняю ть діатомові водорості з радіальною (н ап р и кл ад циклотела) та двобічною (н ап ри клад п ін улярія) симетрією . Якщо через стулку панцира мож на провести декілька осей симетрії, таку стулку нази­ ваю ть радіально-симетричною . Коли ж через стулку мож на провести лиш е одну вісь симетрії, стулку називаю ть двобічносиметричною. Н айвідом іш им и серед д іатом ових водоростей є н авікула, пінулярія та деякі інші. Н а в ік у л а м ає стул ки , що нагадую ть човник (іл. 29.4). По середній лінії стулок проходить прямий щ ілиноподібний шов, у якому відбувається рух слизу, що зумовлює рух кліти н и . Види роду Н авікул а входять до складу бентосу прісних і солоних водойм, Іл. 29.4. Навікула а також ж ивуть у ґрунті та гарячих джерелах.

124

П інулярії — одноклітинні діатомові водорос­ ті (іл. 29.5). С тулки в них мають видовжену форму із заокругленими кінцями. Ш ов у пінулярій тягнеться вздовж клітини. У його кінцях і в середній частині є три потовщ ення-вузлики. Панцири у видів цього роду переваж но великі, клітини не здатні утрим уватись у товщі води, тому ці водорості накопичую ться у великій кількості на дні водойм. Отже, діатомові водорост і розрізн яю т ься за б у д о ­ вою та формою панцира. Іл. 2 9 5 . ІІінулярія

Я ке зн ач ен н я д іатом ови х в одоростей у природі та в житті лю дини? Діатомові водорості в природі — це н ай ­ важливіш і виробники органічних речовин. На них припадає б ли зько 25% від усієї св і­ тової маси цих сполук, яка створю ється рос­ линами планети. Тому діатомові водорості є головним джерелом їжі для прісноводних і морських тварин. Крім того, відмираючи, вони стаю ть дж ерелом пож и вн и х речовин для живлення бактерій і найпростіших тварин. Встановлено, що пож ивиа цінність діатомей не поступається пож ивній цінності картоплі та хлібних злаків, а вміст білків і ж ирів у них навіть вищий. У водоймах діатомові водорості беруть активну участь у руйнуванні підводних сп о­ руд, мостів тощо. Вони забиваю ть водопро­ відні труби й доводиться витрачати значні кошти для їхнього очищ ення за допомогою Іл. 29.6. Діат омові водорості сильного тиску чи хімічних розчинників. Н а­ земні діатомові водорості відіграють помітну ролі> у ґрунтоутворенні. П анцири діатом ових водоростей із тонким орнаментом використовують для настрою вання оптичних приладів і перевірки їхніх якостей. Кремписті панцири відмерлих діатомових водоростей накопичувалися мільйони років, утворивши дрібнозернистий порошок, який називається діатомовим мулом. Цей порош ок використовується в техніці для п оліруван н я виробів, а також для фільтрування речовин. З панцирів викопних діатом ових водоростей утворилися поклади осадових порід — діатоміту, доломіту й трепелу. Д еякі види є індикатора­ ми забруднення морської води різними відходами та наф топродуктами, тому їх використовую ть для оціню вання санітарного стану прибереж них вод (іл. 29.6). Отже, діатомові водорост і займ аю т ь надзвичайно важ ливе місце в природі, оскільки є постійною кормовою базою та початковою ланкою в ланцю гах живлення для багат ьох організмів. Значення діат ом ових водорост ей для лю дини ви зн а ­ чається їхньою участ ю в грунт оут воренні та накопиченні осадових порід, що їх людина використ овує для своїх потреб.

125

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ БІОЛОГІЯ

П анцир має неповтор-

ГЕОМЕТРІЯ+

ний д ля кож ного Р°ДУ та виду діатом ових водоро­ стей м алю н ок-орнам ен т (іл. 29.7). Ф орм а панциру в цих росли н доси ть різном анітна: округла, трикутна, зірчаста, видовж ена тощо. Але в усіх випадках стулки утворю ю ть пра­ вильну геом етри чн у ф ігуру з чіткою с и ­ метрією . З а допомогою словника інш омов­ них слів з ’ясуйте значення слова «орнамент». П обудуйте геометричний орнамент, викори ­ ставш и малю нки панцирів трьох-чотирьох діатом ових водоростей. с іп п п п о Тонкі двостулкові панБІОЛОГІЯ. цири діатомових водоро­ ХІМІЯ стей утворені з крем незем у (5 іО г ) — нерозчинної у воді твердої речови­ ни. П оясніть зм іст хімічної ф орм ули цієї 1л. 29.7. Панцири діатомових водоростей речовини і її ролі в ж итті діатомових водо­ ростей. М ул, утворений із панцирів діатомових водоростей, має БІОЛОГІЯ, назву «діатоміт». В 1 г такого мулу мож на виявити близько ГЕОГРАФІЯ 1 млн водоростей. Д іатом іт — щ ільна крем ениста осадова порода білого, ж овтого чи світло-сірого кольору. Його використовую ть як тер­ м оізоляц ійн и й та абсорбційний матеріал. Д іатомові водорості входять також до складу ще однієї осадової породи — сапропелю . Він відкладається на дні конти­ н ен тальни х водойм і ви к о р и сто ву ється я к добриво. ІЦо таке осадові породи? І що значить континентальні водойми?

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Назвіть найзагальніші ознаки діатомових водоростей. 2. Яке забарвлення мають діатомеї? 3. Як живляться діатомові водорості? 4. Чи рухаються діато­ мові водорості? 5. Яке значення діатомових водоростей у природі? 6. Як вико­ ристовує людина діатомові водорості?

7 -9

7. Які особливості запасання поживних речовин у діатомових водоростей? 8. За якими ознаками розрізняють діатомові водорості? 9. 3 чим пов’язане основне значення діатомових водоростей для людини?

10-12

10. Які особливості має панцир діатомових водоростей? 11. 3 якої речовини побудований панцир діатомових водоростей? 12. Як утворився діатоміт?

126

Бурі водорості Основне поняття:

БУРІ В О Д О Р О С Т І

Б у р и й кол ір тал о м у в о д орос­ тей — це п р и с т о с у в а н н я до ф о то си н тезу н а середніх гл и ­ бинах.

ПРИГАДАЙТЕ! Що таке талом, пігменти, ризоїди? Поміркуйте

М акроцист к — бура водорість-

іїгант до 60 м завдовж ки (м аса до 150 кг) пош ирена в Південній півкулі (іл. 30.1). Ч арлз Дарвін, порівнюючи зарості цієї водо­ рості з наземними тропічними лісами, писав: «Якщ о б у якійсь країні знищ ити ліс, то не думаю, що при цьому загинула хоча б приблизно така кількість видів тварин, як зі знищ енням цієї во­ дорості». У макроцистіса є утво­ ри, що допомагають йому міцно триматися за дно. Поверхня во­ дорості вкрита шаром своєрідної «кори». С поронош ення відбува­ ється в структурах, які нагадують плоди. Чому ж макроцистіс від­ носять до водоростей?

Іл. ЗО. 1. Частина слані макроцистіса

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ Бурі водорості мають найскладніш у бу­ дову з-поміж інших водоростей. З а кількістю клітин у тілі — це виклю чно багатоклітинні організми. А за розмірам и бурі водорості бувають від кількох сантим етрів до десятків метрів. Буре забарвлення, як е є однією з н ай характерн іш их о зн ак цих водоростей, зумовлене наявністю жовтих і коричневих пігментів. Я к зап асн а речовин а, в ід к л а­ дається ламінарнії, крохмаль відкладається Іл. 30.2. Підводні зарост і бури х водоростей рідко. Розмнож ення бурих водоростей зд ій с­ нюється вегетативно, нестатево та статево. Бурі водорості, які ж ивуть у морях, мають великі розміри. Вони пристосова­ ні до життя в холодних морях на середніх глибинах — до 2 0 -3 0 м, де поглинаю ть зелені та блакитні промені світла. Усі бурі водорості, за винятком деяких саргасових водоростей, ведуть прикріплений спосіб ж иття. О рганам и прикріплення в них є ризоїди чи підошви (іл. 30.2).

127

Бурі водорості утворю ю ть уздовж берегів підводні зарості, які можна прирівняти за протяж ністю та густотою до назем них лісів. Велика кількість різних морських тварин (н ап ри клад риби, молюски, ракоподібні) знаходять у цих заростях і здобич, і схованку. У процесі ф отосинтезу бурі водорості збагачу­ ють водойми киснем. Д еякі бурі водорості вж иваю ть у їж у в сирому та вареному вигляді. Зарості бурих водоростей м оряки називаю ть «ж ивими перепонами», оскільки вони мож уть затрим ати катер, сповільнити рух великого судна, пере­ ш кодити посадці літака на воду тощ о (іл. 30.3).

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Які найзагальніші риси бурих водоро­ стей? П ластин часта слан ь бурих водоростей має складну будову. У деяких представників цієї групи кл іти н и розм іщ ені в декілька рядів, набуваю ть ознак, що відрізняю ть їх від інш их клітин, чим стаю ть схож ими на тк ан и н и . К літи н н і п окри ви п редставлені двом а ш арами. Зовн іш ній шар слизистий, оскільки в оболонках його клітин є пекти­ нові речовини й розчинні солі — альгінати; оболонки клітин внутріш нього шару побу­ довані із целю лози. Бурі водорості мають зелені, коричневі та жовті пігменти, які в поєднанні й визначаю ть їхнє буре забарв­ лення. Крім ламі нарину, про запас відклада­ ється також олія, йод та деякі інші речовини. У бурих водоростей є всі типи розмноження: вегетативне — частинами слані, нестатеве — за допом огою спор та зооспор і виводкових бруньок, і статеве — за допомогою гамет, які утворю ю ться в спеціальних органах — гаметангіях. Б урим водоростям властиве чітке чергування поколінь — статевого та нестате­ вого. О днак найзагальніш ою ознакою цих во ­ дорост ей є б у р е забарвлен н я слані , зумовлене Іл. 30.3. Підводні зарост і бурих водоростей

наявніст ю великої кількості коричневих пі­ гментів.

Які пристосування забезпечують поширення бурих водоростей в усіх морях Землі? Бурі водорості є морськими рослинами, які трапляю ться в усіх морях Землі. Але найбільш е пош ирені бурі водорості на кам’янистих прибережних ділянках у морях помірних і холодних ш ирот зем ної кулі. І хоча тут водорості зазнають сильних механічних ударів під час прибою, але хвилі не пош коджую ть їх, тому що клітини слані вкриті захисним шаром слизу. П облизу верхівки талому в ба­ гатьох бурих водоростей є повітряні міхурі, що утримую ть їх на плаву. Завдяки 128

прибою і течіям у місцях їхнього зрос тання відбувається постійне надходж ення пож ивних елем ентів. Тому вони маю ть розгал уж ен у слань, я к а часто д осягає великих розмірів. Н айвідоміш ими бурим и водоростями є лам ін арія, ф у к у с, макроцистіс, саргас, ц и сто зсй ра тощо. Л ам ін арія, або м о р ськ а капуста, — бага­ торічна рослина, яка трапляється майже в усіх морях П івнічної півкулі (іл. 30.4). Талом л а ­ мінарії! може досягати довж ини 20 м. Він складається з пластини та ризоїдів, яким и водорість п р и к р іп л ю ється до підводного кам ’янистого дна. Н ай б ільш е пром ислове значення мають лам інарія цукриста, л ам і­ нарія північна, л ам ін арія яп он ська тощо. Ф у к у с пош ирений V холодних північних мо­ рях (іл. 30.5). Він прикріплю ється до дна, і, коли під час відпливів дно оголюється, можна побачити суцільний килим із цих водоростей. Талом ф укуса досягає 3 0 -1 0 0 см заввиш ки, Іл. 30.4. Л амінарія, або морська має дископодібну підошву та розгалужені пла­ капуста стини. що розширюються до верхівки. На кін­ цях цих пластин є повітряні міхурі, завдяки яким водорість утрим ує у воді своє видовж е­ не тіло у вертикальному положенні. Отже, б ур і водорост і, які заселя ю т ь прибереж ні ділянки м орів, м аю т ь т акі прист осування: а ) коричневі та жовті пі/мент и, які еф ект ив­ но поглинаю т ь світ ло на сер едн іх глибинах; б ) здатність прикріплюват ися до субст рат у; в ) наявність захисного ш ару слизу; г) повіт ­ ряні м іхурі; г) розгалуж ений талом.

Іл. 30.5. Фукус

Я ке зн ач ен н я маю ть бурі водорості в природі та в ж итті лю дини? Значення бурих водоростей у природі надзвичайно велике. Воші створю ю ть в прибережній зоні органічну речовину, що використовується в їж у морськими тваринами помірних і приполярних широт. Там їхня кількість може досягати десятків кілограмів па 1 м2. Вимерлі бурі водорості утворили водоростеве вугілля. Бурі водорос ті лю дина збирає і використовує в їжу. Т ак , лам інарію вирощ у­ ють у багатьох країнах на спеціальних морських фермах, оскільки в ній міститься багато поживних речовин, вітамінів, йоду та інш их елем ентів і сполук. Велика кількість бурих водоростей збирається та використовується як добриво, завдяки тому, що в ній накопичується багато калію. У медицині із цих водоростей добу­ вають йод, бром, виготовляю ть зам інники крові тощо. Бурі водорості є основним джерелом отримання альгінатів - сполук альгінової кислоти, які використову­ ються в харчовій промисловості для покращ ення якості морозива, ф руктових соків, у паперово-целю лозній промисловості - для проклею вання паперу. З них виготовляю ть розчинні хірургічні ннткн, а в хімічній промисловості — б арвни ­ ки, які використовую ться в поліграфії для кольорового друку. У текстильній промисловості ф арбування таким и барвниками робить натуральні тканини 9 Біологія. 7 кл.

129

стійким и до дії води та сонця. Отже, значення б ури х водоростей у природі ви зн а­ чаєт ься їхньою здат ніст ю ут ворю ват и велику кількість ор/ан ічної маси. А для людини — наявніст ю в них цінних хімічних речовин.

И'і м. Т вО РЧЕ ЗАСВОЄННЯ СІПППГіа ГЕОГРАФГС^"

Н азва цих водоростей дала назву морю, яке розташ оваіІе ма схід від Ф лориди та південніш е Бермудських островів між 25 і 35 градусами північної ш ироти та між ЗО і 70 градусами західної довготи. У цього моря відсутні береги, їх роль виконую ть великі океанічні течії. Я к нази­ ваю ться ці водорості та море? Д о речі, назва цієї водорості порту­ гальською мовою означає «виноград» (іл. 30.6). с ш п п г іа Б удова бурих водоростей відображ ає пп,.плпппмтптпп+ їхню пристосованість до ж иття в принливПРИР0Д03НАВСТВ0 . г ' . . н о-відп ливн іи зоні вздовж берегів. Д вічі на добу через 12 годин 25 хви л и н вони зазн аю ть си льн и х ко л и в ан ь вологості, тем п ератури . Чим зу м о в л ен е п ер і­ од и ч н е п ід ви щ ен н я та п он и ж ен н я рівн я води в морях 1:і. ЗОЛІ і океанах? Чим поясню ю ться припливи та відпливи?V Відомо, що бурі водорості можуть накопичувати в клігиХІМИГ" Нах м*меРа-ТІЬН' Речовини в 5 0 0 -1 0 0 0 разів більше, ніж їхня концентрація у воді. Л ам інарія накопичує в клітинах свого тіла йоду в ЗО тис. разів, ф осф ору в 500 разів, міді в 300 разів більше, ніж у морській воді; а заліза в ній стільки ж, як і в молоці. Її використовую ть не лиш е як салатну рослину, а й як лікувальний та проф ілактичний засіб при шлунковокиш кових захворю ваннях, склерозі, рахіті, зобові тощо. Сучасні вчені викорис­ товую ть метод, який дає їм змогу за місцем знаходж ення бурих водоростей відш укувати морські родовищ а кольорових металів. В иявилося, що водорості, які ростуть на золотовм існих породах, містять дорогоцінного металу в 6 7 разів більше, ніж сама порода. Щ о таке метали? Які м етан і належать до кольорових металів?

^ Оцінки в балах

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Назвіть найхарактерніші ознаки бурих водоростей. 2. Яку будову мають бурі водорості? 3. Наведіть приклади бурих водоростей. 4. Де живуть бурі водорості? 5. Яка відома харчова рослина належить до бурих водоростей? 6. Яке значення бурих водоростей у ирироді?

7 -9

7. Бурі водорості за будовою схожі на наземні рослини. Чому їх не відносять до них? 8. Чому морські хвилі не пошкоджують бурі водорості? 9. Яке значення бурих водоростей для людини?

10-12

10. Назвіть пристосування бурих водоростей до життя в прибережній зоні. 11. Чим саргасум відрізняється від інших бурих водоростей? 12. Чому бурі водорості використовують для пошуку й отримання кольорових металів?

130

Червоні водорості, або багрянки Основне поняття:

Ч ервоний колір слані водоро­ стей — це пристосування до ф о­ тосинтезу на великих глибинах.

ЧЕРВОНІ ВОДОРОСТІ

ПРИГАДАЙТЕ! Д айте визначення поняттю «водорості». Поміркуйте

Ч ервоні водорості, або б агр я н ­ ки, м ож уть ж и ти на глибині 2 0 0 -2 5 0 м, де ні бурі, ні зелені водорості рости вже не м ож уть (іл. 31.1). З а б а р в л ен н я в од оро­ стей є різним на різній глибині. Це за л е ж и т ь від с п р и й н я т т я лю диною певних пром енів. Н а поверхні ми їх бачити м ем о ч ер­ воними, на мілководді — жовтозелеии м и чи синім и, глибш е — рож евим и, а на глибині 250 м водолази їх бачать чорним и. Я к ви дум аєте, чому?

ОСНОВНИЙ ЗМ ІСТ Червоні водорості переваж но багатоклі­ тинні орган ізм и , талом як и х має вигляд кушиків, пластинок або розчленований на стеблоподібні та листкоподібні частини. Крім зеленого пігменту червоні водорості містять ще червоний, синій і жовтий пігменти. С пів­ віднош ення цих пігментів визначає колір водоростей — від червоного до фіолетового. Клітини в них водоростей одно- й багато­ ядерні. Х лоропластів багато. Запасна речо­ вина — багрянковий крохмаль. Розмнож ення 1.1. 1 1 .1. ІІііівоііні л ар ості червоних водоросте)! багрянок здійснюється вегетативно, нестатево дж гут икові стадії. та статево. У них відсутні Червоні водорості — це переважно морські організми. Тільки окремі види трапляю ться в прісних водоймах і вологому грунгі суходолу. Червоні пігменти дають мож ливість цим водоростям уловлю вати слабке світло на глибинах 200-2 5 0 м. Вони є, мабуть, єдиними водоростями, які живуть на такі її глибині. Червоні водорості є джерелом їжі для водних тварин, збагачую ть водойми киснем. Багрянки мають неабияке значення і в житті лю дини. їх використову­ ють у їжу, на корм худобі, як добриво, у медицині тощо. .4 них одержую ть йод для медицини, агар — для харчової промисловості (отрим ання желе, мармеладу, цукерок) тощо.

9‘

131

ш

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Я кі н ай характерн іш і о зн аки червони х водоростей ? Червоні водорості — переваж но багатоклітинні організми, лиш е деякі види цих водоростей є одноклітинним и чи колоніальними. С лань більшості багрянок має в и гл яд кущ иків або пластинок. К літинні покриви представлені кількома шарами, у складі як и х є целю лоза, пектинові речовини іі агар. Х арактерне за ­ барвлення червоних водоростей визначається насамперед наявністю особливих червоних і синіх пігментів — фікобілінів, які є лиш е в них і ціанобактерій. Різні сполучення ф ікобілінів із ж овтими та зеленими пігментами може зумовлю вати рожеве, червоне, помаранчево-ж овте, ф іолетове чи майж е чорне забарвлення. Запасн а речовина — багрянковий крохмаль — відкладається в цитоплазмі. Ч ер­ воні водорості розмнож ую ться вегетативно — частинами талому та додатковими «пагонами», які мож уть відростати від сланких ниток або підошви, нестатево — за допом огою сиор і статево — за участю гамет. Ні спори, ні гамети червоних водоростей не маю ть дж гутиків. Н айхаракт ерніш ою ознакою багрянок е червоне забарвлення, що визначаєт ься сполученням фікобілінів із жовтими та зеленими пігментами та відсут ніст ь дж гут икових стадій.

Я кі пристосувальні озн ак и будови й ж и ттєдіяльн ості є в червоних в од оро­ стей? Ч ервоні водорості найбільш е поширені в теплих морських водах, хоча бага­ то видів меш кає і в холодних областях зем ної кулі. Є вони і в прісних водоймах. М айж е всі червоні водорості зазвичай прикріплені до каменів або інших водоро­ стей за допомогою ризоїдів або підошви. Завд яки ф ікобілінам багрянки добре пристосовані до поглинання синіх і ф іолетових променів, які проникаю ть на велику глибину. У 1984 р. корал і нову червону водорість було знайдено на гли­ бині 268 м, що є рекордом для ф отосинтезую чих організмів. Це майже на 100 м ниж че глибини, куди звичайно проникає сонячне світло. Клітинні оболонки біль­ шості червоних водоростей містять агар, який робить їх гнучкими та слизькими на дотик. Б агато червоних водоростей мож уть підкладати у своїх оболонках м інеральні солі д л я зм іцнення, тому вони тверді, як камені. І Іайвідоміш ими червоними водоростями є: п орф іра, кораліна, ф іл о ф о р а та деякі інші. П о р ф ір а має вигляд платівки рож ево-пурпу­ рового кольору з гладенькими чи хвилястими краями, до кількох десятків сантиметрів за ­ вдовжки та до 1 0-20 см завш ирш ки. Платівка порфіри складається з одного-двох шарів клі­ тин і за допомогою підошви прикріплю ється до підводних субстратів. Ці водорості пош и­ рені як у північних, так і в південних морях, де ж и в у ть, п р и к р іп л я ю ч и сь до кам іння. К орал ін а має галом у вигляді розгалуженого кущ ика, кож на гілка якого просочена вапня­ ком (іл. 31.2). Поширена в усіх морях, особли­ во в тропічній зоні. Ф іл о ф о р а має кущисті та/л. 31.2. Кораліна ломи, представлені сланкими «нагонами», від

132

яких підіймаю ться вертикальні «стебельця» (іл. 31.3). Верхня частина кожного «стебельця» сплющена, розростається по краях і утворю є пластину з по товщ енням посередині. Отже, особливими п р и ­ стосувальними ознаками багрянок е: а ) піт ен т и , що здатні поглинати світло на великій глибині; б) прикріпленість до субст рат у; в ) наявніст ь у покривах а га р у та м інеральних солей.

е ^ - ^ 'У * -> ч Іл. 31.3. Філофора

Чим в и зн ач аєт ь ся зн ач ен н я ч ер в о н и х в о д о р о с тей у п ри род і та в ж итті лю дини? Багрянкп відіграють помітну роль у житті моря. Вони є їжею для тварин, утворюють кисень, беруть участь у процесах самоочищ ення води тощо. Червоні водорості мають неабияке значення і в житті лю дини. їх використовую ть у їжу. Так, порфіра є їстівною водорістю (народна назва — червоний морський салат) і введена в промислову культуру, яку вирощ ують на спеціальних морських ф ер ­ мах. Червоний морський салат вваж ається делікатесом. В икористовую ть червоні водорості іі у медицині. Так, корал і му використовую ть як лікарську водорість, виготовляючи з неї препарати для усунення печії. А одну з водоростей північно­ го моря — хопдрус — у сухому вигляді здавна вживаю ть як ліки при хворобах д и ­ хальних шляхів. З інших багрянок добувають агар, який застосовую ть у всіх мікробіологічних лабораторіях світу як ж ивильне середовищ е для вирощ ування мікробів. Без нього не можна обійтися і в харчовій промисловості. Кондитери та пекарі додають у тісто невелику кількість агару, щоб хліб, батони, бісквіти довго не черствіли. З філоф ори в Україні отримую ть речовину, яку називаю ть «чорно­ морським агаром». Уздовж північно-західного узбереж ж я Чорного моря, між Одесою та Очаковом, знаходиться зона, де на глибині 5 -6 0 м ф ілоф ора утворю є суцільні зарості. З ф ілоф ори видобувають йод. Природні запаси багрянок в Укра­ їні незначні. Тому українські вчені розробляю ть наукові основи вирощ ування цих водоростей у Чорному морі. Отже, значення багрянок у природі визначаєт ься Ьснім глибинним способом життя. Значення червоних водоростей для людини пов'язане з наявністю в них цінних речовин, особливо агару.

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ БІОЛОГІЯ

Т іло багатьох червоних водоростей дуж е ніжне й тендітне. ^ ле є частина багрянок, у яких у клітинних стінках відклада­ ється карбонат качьцію. Я ка хімічна ф орм ула цієї речовини? БІОЛОГІЯ ^ К' пРомеп' поглинаю ться зеленим и, діатомовим и, бурифІЗИ|^д+ ми та червоними водоростями? З ’ясуйте законом ірність, за якою водорості з різним забарвленням ж ивуть у водоймах на різних глибинах — малих, середніх і великих. Ч ом у зі збільш енням глибини кількість і різноманітність водоростей поступово зм енш ується? БІОЛОГІЯ К оралінові водорост і відіграю ть важ ливу роль в утворенні Географія"^ кор алови х ри ф ів. П р о д у кти в н ість так и х ри ф ів та їхня здатність рости у відносно бідних на пож ивні речовини тропічних водах б езп осередн ьо зал еж и ть від цих водоростей. Щ о таке коралінові водорості? Д е розташ ований В еликий Б а р ’єрний Р иф ? ХІМІЯ^"

133

(^ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

Оцінки в балах

1-6

1. Назвіть найхарактерніші ознаки червоних водоростей. 2. Яка будова властива червоним водоростям? 3. Які бувають червоні водорості? 4. Де вони живуть? 5. Яка відома водорість належить до червоних водоростей? 6. Яке значення червоних водоростей у природі?

7 -9

7. Чому червоні водорості можуть жити на великих глибинах? 8. Чому мор­ ські хвилі не пошкоджують прибережні водорості? 9. Яке значення червоних водоростей для людини?

10-12

10. Назвіть пристосування червоних водоростей для життя на значних гли­ бинах. 11. Чим цікавий багрянковий крохмаль — основна запасна речовина червоних водоростей? 12. Де в Україні розробляють технології вирощування червоних водоростей?

С А М О П Е Р Е В ІР К А Й У З А Г А Л Ь Н Е Н Н Я З Н А Н Ь Зміст матеріалу

Ви опанували цю тему, якщо можете:

27. Загальна характе­ ристика водоростей

— назвати основні місця, де ростуть водорості; — навести приклади пристосувальних ознак водоростей; — зробити висновок про водорості як найпростіий рос­ линні організми

28. Зелені водорості

— назвати найхарактерніші ознаки зелених водоростей; — на конкретних прикладах охарактеризувати особливості будови й життєдіяльності одно- та багатоклітинних зеле­ них водоростей; — застосувати знання для уникнення отруєнь та алергіч­ них реакцій унаслідок використання природної води з озна­ ками масового розвитку водоростей

29. Діатомові водорості

— назвати найхарактерніші ознаки діатомових водоростей; — на конкретних прикладах охарактеризувати особливості будови й життєдіяльності діатомових водоростей; — навести приклади використання діатомових водорос­ тей людиною

ЗО. Бурі водорості

— назвати найхарактерніші ознаки бурих водоростей; — на конкретних прикладах охарактеризувати особливості будови й життєдіяльності бурих водоростей; — навести приклади використання бурих водоростей людиною

31. Червоні водорості, або багрянки

134

— назвати найхарактерніші ознаки червоних водоростей; — на конкретних прикладах охарактеризувати особливості будови й життєдіяльності червоних водоростей; — навести приклади використання червоних водоростей людиною

32 Наземні рослини Основне поняття:

Вода — це коли ска ж иття. Біологічний вислів

НАЗЕМНІ РОСЛИНИ ПРИГАДАЙТЕ! Які особливості будови тіла водоростей?

Поміркуйте

Водорост і — ниж чі рослини, які

виникли й п ристосували ся до ж иття переваж но у водному се­ редовищ і. Щ об ж ити у воді, їм не потрібні спеціальні тканини, бо вода сама підтримує організм. П ож ивні речовини у водном у середовиїці знаходяться в роз­ чиненому вигляді й водорості поглинаю ть їх усією поверхнею тіла. Тому в них немає провідних тканин і вегетативних органів. У воді відсутні різкі ко л и ван н я тем ператури, тому в більш ості в одоростей відсутні п окри вн і тканини (іл. 32.1). То які зм іни мали б вин и кн ути в рослин для того, щоб вони зм огли ж и ти на суходолі?

І* ІС ~

Іл. 32.1 Підводні зарост і водоростей

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т Тіло наземних рослин, на відміну від водоростей, побудоване з тканин і почленоване на органи. Усі назем ні рослини — багат окліт инні організми, п р и ­ стосовані до життя на суходолі.

Водорості стали предками назем них рослин, які п ристосувалися до ж иття на суходолі. «Вихід» рослин на суходіл відбувся бли зько 450 млн років тому. Перші наземні рослини росли на берегах водойм і мілководдях, які час від часу затоп ­ лю валися чи підсихали. Умови ж иття на суходолі значно відрізняю ться від умов ж и ття у воді: вони мінливіш і та різноманітніш і. Ці умови спричинили великі зміни в організації наземних рослин: з ’яв и л и ся покривні, провідні, основні тканини та вегет ат ивні органи. П окривні тканини захищ аю ть тіло рослин від несприятливих умов, провідні ткани н и забезпечую ть перем іщ ення речовин м іж надзем н и м и та підземними органами, а основні тканини здійсню ю ть фотосинтезую чу, опорну, запасальну та інші ф ункції. У назем них рослин виникаю ть органи — корінь і пагін, які забезпечую ть усі процеси ж иттєдіяльності: газообмін, дихання, міне­ ральне ж ивлення тощо.

135

ПО ГЛИ БЛЕН НЯ ТЕМИ Чому тіло наземних рослин почленоване на органи? Д ля ж и т ія рослинам потрібні світло, вуглекислим газ, вода — для ф отосин­ тезу. кисень — для дихання та мінеральні речовини — для процесів ж иттєдіяль­ ності. Р ослин и на суходолі отри м ую ть світло, вуглекислим газ, кисень через повітря або з нього, а воду та мінеральні речовини рослмни отримую ть із грунту. Н адзем н и м органом , що в и н и к як п ри стосуван н я до ж и ття в п овітрян ом у се­ редовищ і, е пагін. П ригадаймо його будову та функції. Стебло — вісь пагона, пристосоване до транспорту речовин, а в лист ках — здійснюються фотосинтез, дихання та випаровування води. Бруньки виникли пізніше, ніж стебло та л и ст­ ки. Завд як и брунькам пагін галузиться і утворю є надземну систему рослини, збільш ую чи площ у її повітряного ж ивлення. Корінь, який виник як пристосу­ вання до ж иття в грунтовому середовищ і, закріплює' росліш у в ґрунті іі погли­ нає з нього воду та розчинені мінеральні речовини. Отже, в ус іх наземних р о с ­ лин, які прист осувалися до життя на суходолі, тіло розчленоване на надзем ну та підзем ну частини, відповідно до двох середовищ — повіт ряного та грунтового.

Які події в природі зумовили «вихід» рослин на суходіл? У водному середовищ і зовніш ні умови сприяли росту та розвитку різно­ манітних водоростей, що дало їм змогу заселити різні водойми. Але поверхня м атериків з часом зміню валася. П іднімалися нові материки, зникали під водою гі, що існували раніше. Унаслідок коливань зем ної кори на місці морів виникала суш а. П ерехід ро сл и н до назем ного способу ж и ття, вочевидь, був п ов'язан и й із тим, що окремі д ілянки суші час від часу то заливалися водою, то пересихали (іл. 32.2). Тому у водоростей, які ж или в таких місцях, почали з'явл яти ся прпсто-

136

суванпя до ж иття в цих умовах. О сновним и передумовами «виходу» рослий на суходіл були такі події: 1) утворення в прибереж них частинах водойм шару м у­ лу, який став основою первісних ґрунтів; 2) накопичення в повітрі внаслідок життєдіяльності водоростей достатньої кількості кисню; 3) утворення навколо Землі озонового шару, який став надійним захистом для ж ивих організмів про­ ти ш кідли ви х п ром енів С онц я; 4 ) існ у в ан н я на в ел и ки х площ ах суходолу постійного вологого й теплого клімату. Ці події, а також здатність водоростей витримувати певні періоди пересихання мілких водойм, створили передумови для «виходу» рослин па сушу. Перші наземні рослини виникли від багатокліти н ­ них водоростей. Н айдавніш им и та пайпрнм ітивніш им и назем ними рослинам и вважають риніофіти. Отже, «вихід» рослин на суходіл зум овлений виникненням суші з вологим т ет и м кліматом, ут воренням Грунтів, накопиченням у повіт рі кисню та ф орм уванням озонового екрана.

Які пристосування забезпечують життя наземних рослин на суходолі? Найбільш ою проблемою, що виникає у зв ’язку з переходом від водного спо­ собу ж иття до наземного, є проблема зневоднення. Б удь-яка рослина, тіло якої не захищ ене тим чи іншим способом, дуж е ш видко висохне й загине. Тому всі надземні частини наземних рослин захищ ені від несприятливих умов покривними т кани­ нами. О днак ці покриви ускладню ю ть газо­ обмін між рослиною і середовищ ем. Тому в покривній тканині рослин ф ормую ться сп е­ ціальні отвори — продихи. які відкриваю ться та закриваю ться, регулюючи потреби рослин у кисні га вуглекислому газі, а також беруть участь у випаровуванні води, що запобігає перегріванню рослин. З в ’язок між надзем­ ною та підземною частинами рослини забез­ 4 4 З 4 5 3 4 4 2 1 печують провідні т канини : ксилема, по якій вода рухається вгору до листків, і флоема, що Іл. 32.3. Тканини рослин: транспортує органічні речовини від листків 1 — покривна; 2 - механічна; З — ос­ до. кореня. М іж покривними та провідними новна; 4 - провідна (ситоподібні т руб­ ки і судини); 5 — твірна ткани н ам и ф о р м у ю ться основні т кан ин и , які виповню ю ть тіло рослини й виконую ть ф ункції ф отосинтезу, газообміну, н акопичення пож и вн и х речовин і води тощо. Дуже важ ливе зн ачен ня для назем них рослин має ви н и кн ен н я твірни х ткани н на верхівках кореня та пагона. Вони забезпечую ть постійне видовж ен н я рос­ лин, у результаті чого корені весь час відш укую ть нові дж ерела води та м іне­ ральних речовин, а ф отосинтезую чі органи завж ди тягн уться до світла. Крім верхівкових твірних ткани н виникаю ть і бічні твірні ткани н и. Вони заб езп еч у ­ ють збільш ення об’єму провідних тканин і потовщ ення органів рослини. П остійний ріст рослин веде до зб ільш енн я розм ірів їхнього тіла. П роте, на відміну від води, повітря аж ніяк не підтрим ує рослину, тому на суходолі в рос­ лин ф орм ується також особливи й тип осн овної ткани н и, що дістав назву механічна т канина. Отже, ж ит тя рослин на суходолі стало мож ливим завдя ки появі тканин т а органів.

137

Д К * $ £ '

ТВОРЧЕ з а с в о є н н я

БІОЛОГІЯ

Риніофіт и були невеликим и рослинам и без листків і коренів. Д о ґрун­ ту вони прикріплю валися виростами ниж ньої частини пагона (іл. 32.4). В нутріш ня будова в них вже була складніша, ніж у водоростей, що дало мож ливість їм виж ити на суші. Так, у покривній тканині ри н іоф ітів з ’яв л яю ть ся продихи, тран сп орт речовин здійсню ється за допомогою провідних тканин тощо. Р иніоф іти розм нож увалися спорами, які утворю валися в спорангіях на верхівках пагонів. Учені вважаю ть, що всі сучасні наземні рослини походять саме від риніофітів. Уперше риніоф іти були знайдені в Канаді ще в 1859 р. Але тоді ця знахідка зали ш и лася поза увагою вчених. Зн о ву їх відкрили вже на початку XX ст. у Ш отландії поблизу населеного пункту Райні, з чим і пов’язана їхня назва. Зн ай д іть на карті ці країни. У яких клім атичних Іл. 32.4. Ринія поясах розташ овується територія цих країн? БІОЛОГІЯ О сновним и особливостям и водного середовищ а є висока

Географія ^

прироппчндвгтвп *’

густ ина води, відсут ніст ь р ізки х перепадів т емперат ури, н а­ явніст ь течій, речовин у розчиненом у стані тощо. Поясніть, як

ці особливості впли н ули на те, що ж иві істоти, які з ’яви л и ся на нашій планеті мільйони років тому, меш кали у воді? Чи має переваги водне середовищ е для су­ часних організм ів?

ТЄ^Є немає н' см акУ' н' кольору, ні запаху, тебе неможли во описати, тобою насолоджую ться, не знаю чи, що ти таке. Н е мож на сказати, що ти необхідна для ж иття: ти — саме ж и т­ тя...» — так писав про воду А. де Сент-Екзю пері. Хто такий А. де Сент-Екзю пері? З якого твору наведена вищ е цитата? 1 для чого ж потрібна вода рослинам? БІОЛОГІЯ

ЛітЕрдуурдЬ

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Дайте визначення поняттю «наземні рослини». 2. Назвіть основні ознаки на­ земних рослин. 3. Які організми були предками наземних рослин? 4. Які органи утворюються в рослин із «виходом» на суходіл? 5. Які тканини першими з’явили­ ся в наземних рослин? 6. Наведіть приклади пристосувань до життя на суходолі.

7 -9

7. Чим наземні рослини відрізняються від водоростей? 8. Назвіть основні передумови «виходу» рослин на суходіл. 9. Що дало змогу рослинам присто­ суватися до життя на суходолі?

10-12

10. Які рослини першими здійснили вихід на суходіл? 11. Чому воду назива­ ють «колискою життя»? 12. Які пристосування мають наземні рослими для добування та збереження води?

138

Вищі спорові рослини

«Вихід» на суходіл став п ри ч и ­ ною розвитку вищ их рослин. Д . З еров

Основне поняття:

ВИЩІ С П О Р О В І Р О С Л И Н И ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке тканини, органи?

Поміркуйте

Чи помічали ви, спускаючись у великий лісовий яр, наповнений сирістю, своєрідний рослинний світ? М айже на кожному кроці тут трапляю ться візерунчасті л и ­ стки папоротей, які подібні до величезних зелених пір’їн. У яру, біля самої води, мож на побачити хвощі, що мають вигляд малень­ ких сосонок. А на поверхні воло­ гого ґрунту чи на каменях — ніж­ ні зелені килими мохів. С еред трави м ож на зн ай ти рослини з повзучими пагонами й піднятими жовтуватими «колосками» — це плауни (іл. 33.1). Усі ці рослини ніколи не цвітуть і не утворюють насіння та плодів. А як же вони розмножую ться?

Іл. 33.1. Вищі спорові рослини

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т Вищі спорові рослини — це гр уп а назем них рослин, які розм нож ую т ься та поширюються за допомогою спор. Д о вищ их спорових рослин належ ать М о х о ­ подібні, П лауноподібні, Х вощ еподібні, П апоротеподібні. Вищі спорові рослини поширені в різних клім атичних умовах, однак більш ість із них ж иве на вологих ділянках суходолу, бо для статевого розм нож ення їм необхідна волога. У всіх назем них рослин є два поколінн я — статеве та нестатеве, які чергую ться. Н а статевом у п околінн і є статеві органи, у як и х утворю ю ться чоловічі та жіночі гамети, забезпечуючи статеве розмноження. Н а нестатевому поколінні є нестатеві органи, у як и х утворю ю ться спори, що слугую ть для неста­ тевого розмноження. У вищих спорових рослин нестатеве розмноження за участю спор чергується зі статевим розм нож енням за участю гамет. Зм ін у одного типу розмноження інш им називаю ть чергуванням поколінь. С укупність статевого та нестатевого п околінь стан о в и ть ц и к л в ід тв о р ен н я. Він заб езп еч у є б е з­ перервність ж иття певного виду організмів. У циклі відтворення особини нестате­ вого покоління, на якому є органи сгіороношення і спори, називають спорофітом, а статевого, на яком у є статеві органи й гамети, — гаметофітом. Ці покоління розмножую ться відповідно нестатевим і статевим способами.

139

к

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Чим пояснити, що в одних вищих спорових рослин переважає гаметофіт, а в інших —спорофіт? Вищі спорові рослими з «виходом» на суш у розвивалися у двох мамрямках. У мохоподібних статеве моколіммя (гам етоф іт) зазнає прогресивного розвитку, а нестатеве покоління (спороф іт) пристосоване лиш е до утворення спор (іл. 33.2). Усе ж иття мохоподібних проходить па стадії нестатевого покоління, через що вони здебільш ого п рив’язані до сирих, затінених місць і мають невеликі розміри. Т канини в них розвинені слабко або взагалі відсутні. коробочка проростання спори дозрілий спорофіт нитка

молодий гаметофіт

брунька

жіноча рослина чоловіча рослина

}

дорослий гаметофіт

Іл. 33.2. Ц икі відтворення мохоподібних

Д ля іншої групи, куди входять плауноподібні, хвощеподібні та папоротеподібні, харак­ терне переважання і вдосконалення спорофіта мри одночасному зменш енні розмірів гамето­ фіта. У цих вищих спорових рослин з’являю ть­ ся тканини, які виконую ть важливі функції. Вони активно фотосинтезую ть, утворюють транспортну систему, забезпечують внутрішню опору, надійний захист і з в ’язок із зовніш нім середовищем. Усе це дає змогу цій групі вищих спорових рослин кращ е пристосовуватися до умов навколиш нього середовищ а (іл. 33.3). Отже, т канинна будова тіла е, вочевидь, ос­ новною причиною т ою , яке з поколінь п ерева­ ж ає в цикпі відт ворення цих рослин.

Як відбувається розмноження у вищих спорових рослин? Іл. 33.3. Д авні плауноподібні кам 'янову/ііііно/о періоду: 1 — сигілярія; 2 — лепідодендрон

140

Щ е однією проблем ою , як у потрібно було подолати наземним рослинам, було ста­ теве розмнож ення. У водоростей статеве роз­ множ ення здійсню валося за участю води,

зазвичай, перед настанням несприятливих умов. Сперматозоїди переиливалп до яйцеклітин і відбувалося запліднення. Але на суходолі в повітряному середовищі, яке є досить сухим і сприяє випаровуванню води, статевий процес у наземних рослин значно ускладню ється. С аме па цьому етапі вода для них є виріш альним чинником існування, бо саме вона забезпечує «зустріч» сперм атозоїдів з яй ц е­ клітинами і, відповідно, статеве розмнож ення. П ісля злиття гамет утворю ється зигота, що дає початок нестатевому поколінню, на яком у утворю ю ться спори. Отже, розмнож ення у вищих спорових рослин відбуваєт ься з чергуванням двох поколінь — нест ат евою (на ньому ут ворю ю т ься спори) і ст ат ево/о (на ньому ут ворю ю т ься гам ет и ). Після злит т я гам ет ут во р ю єт ься зигот а, з я к о ї р о з ­ виваєт ься спорофіт . З і спор, які розвиваю т ься на спорофіт і, ут ворю ю т ься гам е­ тофіти.

Чим характеризується цикл відтворення вищих спорових рослин? Цикл відтворення вищ их спорових рос­ лин характеризується чергуванням нестате­ вого та статевого поколінь — спороф іт а іі гаметофіт а. На спорофіті цих рослин утво­ рюються органи нестатевого розмнож ення — спорангії, які завж ди багатоклітинні. У спо­ рангіях утворю ю ться спори з один арн и м набором хромосом для нестатевого розм но­ ження (іл. 33.4). Зі спор виростаю ть особини статевого покоління, які мають органи стате­ вого розмноження. У них розвиваються чоло­ вічі гамети - сперм атозоїди іі жіночі яй ц е­ клітини. Д ля запліднення сперматозоїд мас потрапити в зовніш нє середовищ е та зап л ід ­ нити яйцеклітину, що міститься всередині жіночого статевого органа.

Іл. 'УЗ.4. Хвощ польовий (нестатеве покоління): / кореневище; 2 — спороносний пагін; 'З спори: 4 - вегетативний пагін

Загальна схема циклу відтворення вищих спорових рослин Зигота (для запліднення потрібна вода)

Спорангії

-

ї

СПОРОФІТ

-

У всіх вищих спорових рослин, крім м охо 11од і6 1111 х, н('статеве та статеве покоління є незалежними

Гамети (рухливі сперматозоїди та нерухливі яйцеклітини)

(органи нестатевого розмноження)

І Спори

1

Архегонії та антеридії (органи статевого розмноження)

-

ГАМЕТОФІТ

-

Проростання спор

Отже, вищі спорові рослини розм нож ую т ься за допом огою спор, а для запліднення їм необхідна вода (іл. 33.5).

141

>РЧЕ ЗАСВОЄННЯ С пори слугую ть д л я нестатевого розм нож ення ФІЗИКА* вищ их спорових рослин, які ж ивуть на суходолі, і для водоростей, які здебільш ого меш каю ть у воді. О днак густина повітря в 770 разів менш а за густину води. Ч и п о в ’я за н і о со б л и в о сті б уд ови сп ор із середовищ ем, у яко м у вони пош ирю ю ться? А чому для статевого розм нож ення вищ им споровим рослинам потрібна вода? Щ о таке густина речовини? У як и х одиницях вона ви ­ м ірю ється? П ерекладіть ан глійсь­ БІОЛОГІЯ, кою мовою.

БІОЛОГІЯ,

АНГЛІЙСЬКА МОВА'1'

С пора — це особлива клітина, я ка слугує для нест ат евого р о зм н о ­ ження та розселення рослин. Спори м аю т ь здебільш ого окр углу ф орм у й укри т і дуж е стійкою оболонкою, що захищ ає від неспри­ ят ливих ум ов. Н априклад, спори м охів не вт рачаю т ь здат ност і до пророст ання після кількагодинного п еребуван н я при т ем пера­ т урі - 2 0 0 С чи корот кочасного нагрівання до + 1 0 0 С.

БІОЛОГІЯ.+ ГЕОГРАФІЯ

Іл. 3 3 5 . Вода - головна умова розмноження вищих спорових рослин

Певні види вищ их спорових рослин трапляю ться навіть у пустелях. Щ о таке пустеля? Н азвіть найбільш і пустелі нашої планети.

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

І- 6

1. Які форми розмноження є у вищих спорових рослин? 2. Як здійснюється нестатеве розмноження у вищих спорових рослин? 3. Дайте визначення вищим споровим рослинам. 4. Назвіть основні групи вищих спорових рослин. 5. Що таке цикл відтворення? 6. Назвіть покоління, що чергуються в циклі відтворення вищих спорових рослин?

7 -9

7. Чому вищим споровим рослинам потрібна вода для розмноження? 8. Назвіть місця, де ростуть вищі спорові рослини. 9. Охарактеризуйте розвиток вищих спорових рослин.

10-12.

10. Порівняйте розмноження водоростей і вищих спорових рослин. 11. Яке значення для вищих спорових рослин мають спори? 12. Як відбувається запліднення у вищих спорових рослин, які ростуть у пустелях?

142

Щ |

Мохоподібні

М охи — це рослини, у як и х усе навпаки. О. Б ард ун ов

поСн я ° Г

МОХОПОДІБНІ

ПРИГАДАЙТЕ! Д а й те визначення поняттям «спороф іт», «гам етоф іт». Поміркуйте

«Дно долини набухло від води, що просякла густий мох. Вона цвіркала з-під мокасинів, і щ ора­ зу, коли він одривав ногу, мокрий мох чвакав, неохоче відпускаючи свою здобич. Він ішов слідами товари ш а від болітц я до б о літ­ ця, намагаючись ставати на каме­ нюки, що витикались острівця­ ми серед зеленого моху» (Дж ек Лондон. Л ю бов до ж иття). Які найголовніш і особливості мохів відображ ені автором у цьом у ф рагм енті?

■■Неосновний

Іл. 34.1. Різноманітність мохоподібних: 1 — маршанція мінлива; 2 — гілокоміум блискучий; 3 — плеврозіум ІІІребера; 4 — ф унарія гігрометрична; 5 — сплахнум; 6 — плагохіла; 7 — річчія сиза; 8 дикранум

ЗМ ІС Т

М охоподібні — це невисокі, переваж но багаторічні, рідко — однорічні росли ­ ни, які за своєю організацією близькі до водоростей. Я к і водорості, вони не мають провідних тканин і коренів. Д оросла рослина, яка п редставляє статеве по­ коління, має пластинчасту або листкостеблову будову й прикріплю ється до ґрунту за допомогою виростів у ниж ній частині рослини — ризоїдів. Н естатеве покоління ф орм ується на верхівці материнської рослини. С кладається зі стопи, ніжки та коробочки, у якій утворю ю ться спори. М охоподібні — вищі спорові р о с ­ лини, у циклі відт ворення яких переваж ає ст ат еве покоління.

До мохоподібних відносять близько 35 000 видів, які пош ирені по всій земній кулі. Д ля існування на суходолі в мохоподібних є багато пристосувань. Вони можуть вбирати вологу всією поверхнею тіла, здійсню вати ф отосинтез за будь-яких умов освітлення, висихати, залиш аю чись при цьому ж ивим и, тощо. Мохоподібні дуже чутливі до нестачі води, тому найбільше видів мешкає в добре зволожених місцях — вологих лісах, на луках тощо. Н айбільш е мохоподібних живе в помірному та холодному поясах обох півкуль. Трапляю ться вони й у тропіках, у степах і пустелях. Є серед них і водяні рослини (акваріумний мох фонтіналіс). Більш ість мохоподібних не має практичного значення д л я лю дини. Але всі вони є складовою частиною рослинного світу й відіграю ть помітну роль у п ри ­ роді. Вони є основою рослинного покриву боліт, у як и х накопичується вода і які ж ивлять річки. Д ля лю дини велике значення має торф, який утворю ється з тор­ фових мохів. Його використовую ть як паливо, добриво, сировину тощо.

143

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Я кі загальні озн аки будови та розвитку м охоп одібн их? М охоподібні — це найбільш примітивні вищі рослини, свідченням чого є їхня по­ дібність із водоростями. О знаками, що зб л и ­ ж ую ть їх із в о д о р о с тям и , є: зал е ж н іс ть запліднення від води, відсутність тканинної будови, наявність ризоїдів, сланева будова тіла тощо. Під час проростання спор у мохів спочатку розвивається зелена нитка (прото­ нема), що нагадує нитчасту водорість. У той же час мохоподібні є вищ ими споровими рослинами, які мають пристосування до ж и т­ тя на суходолі. У них з ’яви лися покривні іі І.і. 34.2. Будова й розмноження зозулиного льону: 1 — ризоїди; 2 листки; З — стебло; 4 — верхівка жіночої рослини зі ст а­ тевими органами; 5 — верхівка чоло­ вічої рослини зі статевими органами; 6 — коробочка зі спорами; 7 — зелена багатоклітинна нитка, що виросла зі спори

основні т канини, лист кост еблова б удова тіла. Д ля мохоподібних характерне чергу­ вання поколінь, але, на відміну від інших ви­

щих спорових рослин, у них у циклі відтво­ рення гаметофіт переваж ає над спорофітом. С пороф іт розвивається на гаметофіті, він не ж иве самостійно (іл. 34.2). С аме у зв ’язку з цим мохоподібні розглядаю ться як тупикова гілка в історичному розвитку рослин. Пред­ ками мохоподібних, найімовірніш е, є давні зелені водорості. Отже , найхарактерніш ими ознакам и мохоподібних є прост а будова тіла рослин і переваж ання в циклі відтворення гам ет оф іт а — статевого покоління.

Іл. 34.3. Маришнція мінлива

Іл. 34.1. Зозулин льон

144

Я к м охоподібні пристосовані д о життя на суход олі? Серед М охоподібних є талом ні пласт ин­ часті (наприклад маршапція мінлива) тллисткостеблові (зозулин льон, торфові мохи тощо) рослини. М ар ш ан ц ія м ін л и ва тр ап л яється там , де затін о к і ніколи не буває сухо: на березі річок, у болотистих місцях, на вогких скелях, зрубах старих колодязів, стінах сіль­ ських хат, хлівів тощо. Ці рослини мають пластинчасту слань темно-зеленого кольору до 10 см завдовж ки. На поверхні талому марш анції мож на побачити вирости-нідставкн, призначені для статевого розмноження, і ви ­ водкові кошики — для вегетативного розмно­ ж ення (іл. 34.3). П олітрих звичайний, або зозулин льон, — багаторічна рослина, яка живе

у вогких місцях лісів, па луках, болотах тощо. Гаметофіт має иерозгалуж ене, прямостояче стебло до 40 см заввиш ки, що густо вкрите дрібним и зеленим и л и ­ стками. У нижній частині рослини є багатоклітинні ризоїди, за допомогою яких рослина прикріплю ється до грунту. Зозули н льон — дводомна рослина. На верхівках одних рослин розташ овані антеридії (чоловічі статеві органи), що о то­ чені розеткою червонуватих листків, а на верхівках інш их рослин, в оточенні зелених листків, — архегонії (ж іночі статеві органи). Д водом ні рослини — це р о с ­ лини, у яких чоловічі та ж іночі органи розмнож ення розт аш овані на різн и х росл и ­ нах. Спорофіт складається зі стопи, ніжки та коробочки. Коробочка зверху вкрита

ковпачком, що за формою нагадує зозу��ю (іл. 34.4). К оробочка має зубчики но краю, що є пристосуванням д ля розсію вання спор. У суху погоду вони відгина­ ються та відкриваю ть коробочку, сприяю чи висіванню спор. С ф агн ові мохи, або білі мохи, які також називаю ть т орфовими м охам и , поширені на болотах та інших дуже зволож ених місцезростаннях. С тебло в них прямостояче, на верхівці розгалужене, до 50 см заввиш ки. Л и стки не мають ж илок і складаю ться з двох типів клітин: дрібних живих зелених (ф отосинтезую чих) і великих мертвих без­ барвних (водоносних). Завд яки водоносним клітинам колір сф агнових мохів ніколи не буває яскраво-зеленим, через що їх і називаю ть білими мохами. В одо­ носні клітини здатні накопичувати іі довго утрим увати таку кількість води, яка в 3 0 -4 0 разів перевищує масу самого моху. Ризоїди в них у дорослому віці відсутні й вода надходить через водоносні клітини. Сфагнові мохи — однодомні рослини. Антеридії розвиваю ться в пазухах листків на бічних гілочках, архегонії — на верхівці- Ці мохи наростають верхівкою, а нижня частина стебла поступово відмирає. Відмерлі частини занурю ю ться у воду, але не перегниваю ть, оскільки сфагнові мохи виділяю ть кислоти, що вбивають мікроорганізми, які розкладають органічні реш тки. Н акопичую чись, відмерлі рештки утворю ю ть торф. Отже, мохоподібні ростуть переважно в добре зволожених місцях, де оселяються на поверхні ґрунт у, ст овбурах дерев, камінні, скелях тощо.

Я кі особливості м охоп одібн их зум овлю ю ть їхн є зн ач ен н я в природі та в житті лю дини? М охоподібні відіграють важ ливу роль у природі. З авд як и невибагливості до умов довкілля вони можуть першими оселятися там, де немає рослин, виступаю ­ чи в ролі рослин-піоперів. С уцільний шар ж ивих мохів, їхніх відмерлих реш ток переш коджає випаровуванню води та сп ри яє її зберіганню в ґрунті. О днак часто таке розростання мохів може призвести до заболочування і утворення боліт на місцях лісів, озер, лук. М охоподібні є основою рослинного покриву боліт, які відіграють виняткову роль у формуванні та збереж енні річок, вбираючи в себе дощові й талі води. Цікаво, що тварини майже не ж ивляться мохами. Але не тільки хребетні тварини не ж ивляться мохами: їх не пош коджую ть ні комахи, ні бактерії. Значення мохів у господарській діяльності лю дини визначається передусім сфагновими мохами. Торф використовую ть у промисловості (хім ічна сировина 10 Біологія, 7 кл.

145

д л я отрим ання карболової та оцтової кислот, парафіну, спиртів, пластмас, лаків, ф арб ), у медицині й ветеринарії, у сільськом у господарстві (наприклад як підстилка для худоби, як органічне добриво, я к будівельний матеріал, паливо) тощо. Д еякі види мохів стали зникаю чими й тому занесені на сторінки Червоної книги України. Отже, значення мохоподібних у природі визначаєт ься їхньою здат ніст ю вбират и й ут ри м уват и воду, а для людини перш орядне значення м а ­ ють сф агнові мохи й т орф , в ут воренні якого вони відіграю т ь головну роль.

ПРАКТИЧНЕ ЗА С В О Є Н Н Я

Лабораторна робота № 12 (Додаток 2)

Т В О РЧ Е ЗА С В О Є Н Н Я БІОЛОГІЯ ГЕОГРАФІЯ^

^ горах Європи, зокрема в Карпатах, у печерах росте мох — схіст ост ега перист а. Й ого особливі лінзоподібні клітини

вловлю ю ть слабке світло та спрям овую ть його на хлороплас­ ти, завд яки чому мох світиться зеленим кольором. Це вочевидь стало основою легенд про гномів, які з ліхтарям и охороняю ть скарби природи. А що таке гори? Я ка гора є найвищ ою на території України? А кваріумістам відомі водяні мохи річчія ФІЗИКА"*" водяна (іл. 34.6), фонтіналіс. Вони утворю ­ ють густі плаваючі зарості, у яких ховаються мальки риб. Ікра, що п отрап ляє під захист густопереплетених рослин, надійно захищ ена від поїдання інш ими меш канцями акваріум а та дії ш кідливих мікроорганізмів. Мох виділяє іг34 6 особливі речовини, що їх вбивають. Які пристосування дають Річчія водяна змогу цим мохам ж ити у воді? Крім здатності поглинати велику кількість води, мохи маігтп в іа+ К)ТЬ 1110 °д и у надзвичайну властивість. Задяки їй, під час Д ру­ гої світової війни м едики ш ироко використовували сфагнові мохи як перев’язочн ий матеріал, рятували ж и ття пораненим бійцям. Щ о ж це за властивість? К оли розпочалась і коли заверш илася Д руга світова війна?

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Назвіть найхарактерніші ознаки мохоподібних. 2. Де поширені мохи? 3. Чому мохи є вищими споровими рослинами? 4. Чому мохоподібні ростуть у вологих місцях? 5. Яке значення мохів у природі? 6. Які мохи утворюють торф?

7 -9

7. Чому мохоподібні вважають найпримітивнішими серед вищих спорових рослин? 8. Чим зозулин льон відрізняється від сфагнових мохів? 9. Яке зна­ чення мають сфагнові мохи для людини?

10-12

10. Мохи залишаються живими під снігом, розвиваються майже без світла, а от без води їхнє життя припиняється. Чому? 11. Як пристосування водяних мохів пов’язані з властивостями води? 12. Чому рештки тварин можуть зберігатися в торфі неушкодженими?

146

Плауноподібні Основне поняття:

ПЛАУНОПОДІБНІ

С еред вищ их росли н , я к і н асе­ л яю ть нині наш у планету, п л а­ уноподібні належ ать до одни х з найдавніш их. Д . З еров

ПРИГАДАЙТЕ! Що таке корені, стебла та листки? Поміркуйте

Триста мільйонів років тому рос­ лин н и й покрив Зем лі був зовсім не такий, як тепер. Вологий і теплий клімат зберігався п ротя­ гом року. Туманна імла водяної пари закривала Сонце. Ішли теплі зливи, унаслідок чого розлива­ лися річки, утворю валися озера та заб о л о ч у в ав ся ґрунт. П ри цьому добре розвивалися прибе­ реж ні й б олотян і росл и н и — давні плауни, хвощі та папороті (іл. 35.1). Ці організми росли не тільки на берегах водойм, а й утворю вали ліси з велетенських дерев. Ч им зум овлена наявність серед давніх плаунів, хвощів і папоротей таких рослин?

Іл. 35.1. Деревоподібні вищі спорові рослини кам ’я новугільного періоду

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т У циклі відтво р ен н я п л а у н о п о д іб н и х переважаю чим поколінням є нестатеве, що має пагін, який складається з повзучого стеб­ ла, дрібних листків і додаткових коренів. С тебло вилчасто гал у зи ться і на ньом у спірально розміщені зелені листки. Н а вер­ хівках спрям ованих угору пагонів у середині літа утворю ю ться спороносні зони зі сп о­ рангіями (іл. 35.2). С пори захищ ені від ви си ­ хання і можуть пош ирю ватися вітром. Га­ м етоф іти н евели кі й ж и в у ть сам остій но. С татеві огани гам ето ф іта в од н и х видів розміщ ені на одній рослині (н ап ри клад п ла­ уни), а в інш их — па різних особинах (н а ­ приклад молодильник). Усі сучасні представники плауноподібних — багаторічні вічнозелені трави, пош и­ рені на зволож ених ділянках лісів у помірній та особливо субтропічній і тропічній зонах. 10*

Іл. 35.2. Плауноподібні: 1 — лікоподієла; 2 — селагінела; З — плаун; 4 — астероксилон

147

їхньом у пристосуванню та виж иванню на суходолі сприяли вдосконалення будови вегетативних органів, переваж ання спорофітного покоління в циклі відтворення тощо. Н айпош иреніш ою рослиною в Україні є плаун булавовидний. На сьогодні плауноподібні представлені порівняно невеликою кількістю видів, участь яких у рослинному покриві звичайно незначна. Окремі види пла­ унів використовую ть у побуті як декоративні рослини, у медицині — як лікарські рослини. Вимерлі плауноподібні відіграли значну роль в утворенні кам ’яного вугілля.

ПО ГЛИ БЛЕН НЯ ТЕМИ

Які характерні риси будови та циклу відтворення плауноподібних? Сучасні плауноподібні — це виключно трав’янисті рослини, які нагадують зелені уВ Л мохи. Н айхарактерніш ою особливістю плалШ і 2 унів є поява вегетативних органів: кореня та |Н | пагона, що складається з листків і стебла. С тебло плаунів повзуче, розгалужене, д о­ вж ина його звичайно не перевищ ує 3 м. Воно густо вкрите вічнозеленими, дуже дрібними листкам и, які мають одну ж илку та иродихи. Л и стки в плауноподібних утворилися з тка­ нин стебла, тобто є виростами стебла. Корене­ ва система утворена додатковими коренями, які вж е не тільки закріплю ю ть рослину в грунті, а й поглинаю ть воду з розчиненими мінеральними речовинами. Спорангії розмі­ щуються на спеціалізованих листках і зібрані групами на верхівках пагонів. Це сприяє кра­ щому звільненню та розсію ванню спор. С по­ ри захищ ені товстою оболонкою і мають Іл. 35.3. Розвиток плауна запас пож ивних речовин для розвитку стате­ булавовидного: вого покоління. Гаметофіт плауноподібних 1 — окремий спорангій; 2 — окремі невеликий, має ризоїди й може бути одно- чи спори; 3 — гаметофіт; 4 — ф ормуван­ дводомним (іл. 35.3). Розмнож ую ться плауня спороф іт а на гамет оф іт і після ноподібн і н естатево за д опом огою спор, запліднення; 5 дорослий спорофіт зі стробілами на верхівках пагонів статево — за участю гамет. П лауни, у яких гаметофіт дозріває протягом багаті.ох років, розмнож ую ться в основном у вегетативно. Отже, найхаракт ерніш ими ознаками г

\ і

плауноподібних є переваж ання в циклі відт ворення спороф іт а над гаметофітом і поява вегет ат ивних органів — кореня та пагона, які е найкращими прист осуван­ нями до життя на суходолі.

Як плауноподібні пристосовані до життя на суходолі? П лауноподібні — найдавн��ш і сучасні вищі спорові рослини. На сьогодні вони представлені порівняно невеликою кількістю видів. У них спорофіт і гаме­ тоф іт є сам остійним и організмам и в циклі відтворення, вони менш е залеж ать від води, кращ е захищ ені від висихання завд яки наявності воскоподібної плівки

148

на поверхні тіла. Л лє ш и рокого п ош и рен н я вони не маю ть, о ск іл ьки в них обмежені можливості ф отосинтезу через дрібні листки і їм потрібна вода для запліднення. П лаун булавовидний — це багаторічна рівноспорова дводомна рослина за в ­ вишки до 20 см. Н а відміну від інш их плаунів ця вічнозелена рослина може створю вати невеличкі зарості. С тебло довге (до 3 м), повзуче, з м ’яким и, л ан ц ет­ ними, загостреними листкам и, які закінчую ться білою щ етинкою . Від стебла по всій довж ині відходять додаткові розгалуж ені корені. О кремі висхідні пагони несуть на ніжках групи спорангіїв ж овтувато-зеленуватого кольору. Зібран ня спорангіїв у плауна булавовидного називаю ть стробілам. Н азва похож ить від грецького слова, що означає «шишка». І дійсно, зібрання спорангів у плауна відда­ лено чимось схожі на ш иш ку ялини. Росте у хвойних і міш аних лісах П олісся та Л ісостепу України. С пороносить у л и п н і-се р п н і. С пори потрапляю ть у ґрунт, де зберігаються, не проростаючи, протягом трьох років, поки не вступить у співжиття з грибом. Гаметофіт б езб арвн и й , р о зв и в аєть ся д уж е п овіл ьн о ( 1 8 - 2 0 років). Отже, плауноподібні, порівняно з мохоподібними, маю т ь низку переваг, які зум ов­ люють їхню кращ у пристосованість до ум ов наземно-повітряного середовища, передусім це переважання в циклі відтворення нестатевого покоління — спорофіта.

Я к е зн ач ен н я плауноподібних у природі та в житті лю дини? Роль сучасних плауноподібних у природі незначна, однак їхні вимерлі дере­ воподібні родичі відіграли важливу роль в утворенні кам ’яного вугілля, з якого одержують мастила, смоли, кокс, пластмаси, парфуми та багато іншого. Тварини не споживаю ть ці рослини, оскільки вони жорсткі, а деякі види містять отруйні речовини. Спори плаунів мають до 50% олії, завдяки чому пе змочую ться у воді та плаваю ть па її поверхні. С пори плаун ів викори стовую ть у піротехніці для бенгальських вогнів і феєрверків. При їхньому згорянні виникає тріск унаслідок гучного лускання оболонок спор, коли олія всередині закипає. Спори плауна булавоподібного під назвою «лікоподій» застосовую ть як натуральну дитячу присипку й для обсипання таблеток, у ветеринарії — для боротьби з комахамипаразитами домаш ніх тварин. Пагони плаунів, зокрем а плауна булавовидного, використовую ть у побуті для ф арбування вовни в різні відтінки коричневого кольору, для прикраш ання помешкань, для створення квіткових композицій, гірлянд тощо. Д еякі плауноподібні — справжні водяні рослини. Так, молодильник озерний добре відомий акваріумістам. Узагалі це дуже цікава трав’яниста рослина. Вона, на думку вчених, виникла з дерев’янистої рос­ лини, яка на дуже ранніх стадіях свого розвит­ ку досягла статевої зрілості. Багато тропічних видів плауноподібних культивую ть в оранж е­ реях або в кімнатних умовах як декоративні рослини. В Україні зростає 12 видів плауноподібнпх і майже всі вони потребують охорони. Слід взагалі припинити їхнє збирання, оскіль­ ки вони є рідкісними рослинами. У Червону книгу України внесені: плаун річний, лікоп одіела заплавна, баранець звичайний, плаунок плауновидний, молодильник озерний тощо.

149

РЧЕ ЗАСВОЄННЯ Серед плауноподібних є рівно- та різноспорові рослини У рівноспорових спори однакові за розміром, з кож ної виро­ ВИСНОВОК стає однодомний гаметофіт. Він розвивається в ґрунті, позбав­ лений хлорофілу, ж ивиться гетеротроф но й дозріває протягом 3 -2 0 років. Такі гаметоф іти змуш ені вступати в співж иття з грибами, що допом агає їм розвива­ тися. У різноспорових рослин утворю ю ться спори різної величини, з них вирос­ таю ть дводомні гаметофіти. З великих спор із запасом пож ивних речовин розви­ ваю ться жіночі гаметофіти, з менш их — чоловічі. Ці гаметофіти є надземними, маю ть хлороф іл, автотроф не ж и вленн я і дозріваю ть протягом кількох тижнів. Я ке значення має різноспоровість для вищ их рослин? Б а р а н ец ь звичайний — багаторічна РОБОТА тр ав’ян и ста рослина. Росте в тінистих лісах, на ЗІ СЛОВНИКОМ скелях в К арпатах і Поліссі. У науковій і народній медицині його застосовують для лікування алкоголізму, вироблення відрази до паління та при деяких захворю ваннях очей. У народній медицині траву баранця використовую ть також д л я позбавлення від глистів, при нервових і ш кірних хворобах. С лід пам’ятати, що ця рослина досить отруйна, і тому не можна зай м ати ся сам олікуван ням , як е мож е п ризвести до тяж ки х наслідків. Підготуйте повідомлення про отруйні рослини. С отні м іл ьй он ів років том у кл ім ат па БІОЛОГІЯ, * 3 Зем лі був теплим, а повітря насичене водяною ПРИРОДОЗНАВСТВО парою і вуглекислим газом. Вітрів не було, але була висока хмарність. Відмерлі дерева падали на землю, їх заносило мулом, зали вало водою. Під тиском наносів і води дере­ воподібні плауноподібні разом з інш ими вищ ими споровими рослинами спресовувались і без доступу кисню майж е не розкла­ Іл. 35.5. далися. З а сотні мільйонів років вони перетворилися на кам ’яне Баранець вугілля. С кори ставш и сь картою корисних копалин України, звичайний з ’ясуйте, де розташ овані родовищ а вугілля в нашій країні.

ЗРОБІТЬ

т Оцінки в балах

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Назвіть найхарактерніші ознаки плауноподібних. 2. Які особливості будови гаметофіта в плауноподібних? 3. Охарактеризуйте органи спороношення пла­ унів. 4. У яких органах плауноподібних утворюються гамети? 5. Яке значення плауноподібних у природі? 6. Яке значення мають плауноподібні для людини?

7 -9

7. Які переваги плауноподібних порівняно з мохами? 8. Які плауноподібні по­ ширені в Україні? 9. Як людина використовує плауна булавонодібного?

10-12

150

10. Опишіть розвиток гаметофіта плауна. 11. Які рослини називають отруйни­ ми? 12. Чому вимерлі плауноподібні відіграли значну роль в утворенні кам'яного вугілля?

Хвощеподібні ХВОЩЕПОДІБНІ ПРИГАДАЙТЕ!

Хвощеподібні є залиш ком вели­ кої групи вим ерлих рослин, які взяли свій початок від ри ніоф і­ тів і становлять тупикову лінію історичного розвитку членистостеблових форм. Д . З ер о в

Щ о таке кореневище, вегета­ тивне розмноження? Стартове завдання

Л атинська назва хвоща — Е^иізсіїїпі, яку запропонував ще ГІлінііі С тарш ий, походить від л а ­ тинських слів «ецииз» — кінь і «хс'ґа» - щетинка. Цікаво, що й у перекладі з багатьох європ ей сь­ ких мов назва хвоща звучить як «хвіст коня»: Ьогяе Іаіі (англ.), Йііеие-(Іе-сІіеуаІ (ф ран ц .) тощо. Народні назви хвощ а в Україні звучать по-різному: сосонка по­ льова, смерічка, ялинка, кобильник, зе м л я н і горіхи , св и н я ч і горіхи, хвойка (іл. 36.1). Які особливості хвощ еподібних зу ­ м овлю ю ть їхню л ати н ську та народні назви?

Іл. 36.1. Хвощ лісовий

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т її . 36.2.

Н айхарактерніш ою особливістю х в о щ е­ Хвощеподібні: подібних є членистість будови, тобто розчле­ 1 — хвощ зимуючий; нування тіла на вузли та м іж вузля, і перева­ 2 — хвощ болотний жання в циклі відтворення спорофіта, який саме іі має почленовані пагони та додаткові корені, що відходять від багаторічного кореневищ а. Л и стки у хвощ еподібних — у вигляді зубців, тому ф отосинтез відбувається в зелених стеблах. Стебла реб­ ристі, просякнуті кремнеземом. У стеблі багато порожнин. Н а верхівках пагонів розміщ ую ться спорангії, зібрані в спороносні зони (іл. 36.2). Гаметофіти у хвощів дрібні, зелені, одностатеві, ж ивуть самостійно. Сучасні хвощеподібні — усі трав’янисті рослини, яких нараховую ть трохи більше ЗО видів. Н айпош иреніш ими видами в Україні є хвощ польовий, хвоіц лучний, хвощ лісовий. Хвощі зростаю ть на всіх континентах, крім А встралії та Пової Зеландії. Трапляю ться переваж но у вологих лісах, на болотах і луках. Роль хвощів як у природі, так і в практпчпій діяльності лю дини незначна. Хвощ польовий є злісним б у р ’яном. П роте його використовую ть у медицині. Є серед хвощів і отруйні рослини. Вимерлі хвощ еподібні відіграли важ ливу роль в утворенні кам ’яного вугілля.

151

ПОГЛИ БЛЕННЯ ТЕМИ Які характерні риси будови та циклу відтворення хвощеподібних? Д ля хвощеподібних характерні пагони, складені з чітко виражених члеників — міжвузлів і вузлів з кільчасто розміщеними бічними пагонами; у вузлах утворю­ ються зубчасті піхви із залиш ків листків, оскільки листки у хвощів недорозвинені. Сучасні хвощ еподібні це багаторічні трав’янисті рослини з добре розвиненим розгалуж еним підземним кореневищ ем, від якого відходять надземні прямосто­ ячі пагони. Надземні нагони більш ості хвощів однорічні, па зиму відмирають. Т ільки в окремих видів вони є вічнозеленими (н ап ри клад у хвоща зимую чого). П агони в деяких видів хвощ ів (н ап ри клад у хвоща польового) буваю ть двох типів: спороносні та вегетативні. С пороносні пагони бурого кольору, позбавлені хлорофілу. Вони з ’являю ться рано навесні іі розвиваю ться завдяки поживн��м речовинам кореневищ а. У вузлах хвощ ів є твірна тканина, завдяки якій вони ростуть у висоту, але мож уть рости іі верхівкою. На кореневищ і розвиваю ться додаткові корені та підземні бульбочки, у яких накопичується крохмаль. Щ е однією характерною рисою хвощ ів є наявність на верхівках нагонів своєрідних спороносних зон зі спорангіями, які називаю ть стробілами. Гаметофіти дуже ма­ ленькі, зелені, пластинчасті, недовговічні, розміром у кілька міліметрів (іл. 36.3). Отже, найхаракт ерніш ими рисам и хвощ еподібних е розчленування тіла на вузли та між вузля, відсут ніст ь лист ків і переваж ання в циклі відт ворення спорофіта.

Іл. 36.3. Цик.1 відтворення хвоіца польового: І кореневище; 2 — вегетативний пагін; 3 — спороносний пагін; І — спороносна зона; 5 — щиток; 6 — спори; 7 — жіночий гематофіт; Н — чоловічий гематофіт; 9 — сперматозоїд; 10 зигота

152

Я кі особливості пош ирення хвощ еп од іб н и х? До хвощ еподібних відносять вимерлі та сучасні рослини. Вимерлі хвощ е­ подібні були переваж но деревами чи кущ ами. Із загальної кількості близько ЗО видів хвощів нашої планети в Україні зростаю ть 9, які трапляю ться за умов достатньої або надмірної вологи в лісах, на полях, луках, болотах, берегах во­ дойм тощо. Вони можуть утворю вати зарості в тих місцях, де інші рослини ж и ­ ти не можуть. Н есприятливі умови середовища та конкуренцію з іншими видами вони витримують завдяки добре розвиненій системі кореневищ і вегетативному розмноженню. У тінистих лісах Полісся, Карпат і К риму трап ляється хвощ в е ­ ликий (іл. 36.4), який нерідко утворю є густі зарості. Це найбільш ий серед пош и­ рених на території України вид хвощів, висота якого сягає 1 метра. Н айпош и­ ренішим видом в Україні є хвощ польовий. Хвощ польовий — багаторічна трав’яниста рослина заввиш ки 1 5 -4 0 см, що є нестатевим поколінням. У ґрунті зим ує бурувато-чорне кореневищ е з кулястими бульбочками. Навесні завдяки поживним речовинам цих бульбочок з ’являю ться бурі перозгалужені весняні спороносні пагони, які мають на верхівках зібрання спорангіїв. Після утворення і достигання снор пі пагони відмирають, а їм на зміну виростають літні зелені розгалужені вегетативні пагони, у яких здійсню ється ф о ­ тосинтез. Від кожного вузла на цих пагонах відходять бічні нагони, які утворюю ть кільце. У стеблі є порожнини, заповнені водою або повітрям, що зумовлене пристосуванням до життя на перезволожених та кислих ґрунтах. Зі спор у добре зволоженому ґрунті на не­ значній глибині утворюються гаметофіти, які мають вигляд зелених пластинок. Росте по всій території України як бур'ян на полях, л у ­ ках, городах, біля канав. С пороносить у квіти і-травп і. Добре розмножується вегета­ тивно (частинами кореневища). Отже, хвощі т рапляю т ься в р ізн и х м ісцях, але завж ди близько від води чи в місцях із достатньою во­ логістю грунту. їхнє поширення значною мірою зумовлене також наявністю кореневищ, які, розгалужуючись, глибоко проникають у грунт і забезпечуют ь вегетативне ро.ш нож енш .

л у ї

Р /Я

її. 36.4. Хвощ великий

Я ке зн ачен ня хвощ еподібних у природі та в житті лю дини? Участь хвощів у сучасному рослинному покриві незначна, хоча їхні предки були велетенськими рослинами (н ап ри клад викопні каламіти досягали 1 0 -2 0 м висоти) та утворю вали великі ліси. Рештки цих рослин перетворилися на кам’яне вугілля. Більш ість видів хвощів неїстівні для тварин, оскільки вони ж орсткі, бо просякнуті кремнеземом або містять отруйні речовини (н ап ри клад хвощ б оло­ тяний). Практичне значення хвощів для людини невелике. Деякі з них є злісними бур’янами (н априклад хвощ польовий), бо легко розмнож ую ться вегетативно. Проте одночасно той же хвощ польовий є рослиною лікарською (літні пагони використовую ть як кровоспинний і сечогінний засіб), їстівною (м олоді літні па­ гони та бульбочки у відвареному вигляді) та ф арбувальною (для забарвлення

153

хутра в сіро-ж овтий колір). Його застосовують і у ветеринарії для загоювання ран. Хвощі є рослииам и-індикаторам и, тобто рослинами, які характеризую ть певні умови середовищ а. Н априклад, хвощ польовий є індикатором кислих ґрунтів. Там, де його дуж е багато, треба проводити вапнування. Н а такому ґрунті культурні рослини, коли не вмести вапна, ростуть погано. Пагони деяких хвощів (н ап ри клад хвоща зим ую чого) дуж е жорсткі, тому їх використовую ть замість ш ліф увального паперу для чищ ення кухонного посуду, полірування металевих і столярних виробів. Отже, значення сучасних хвощ еподібних, як і плауноподібних, у природі т а в житті людини мож на вваж ати незначним.

ПРАКТИЧНЕ ЗА С В О Є Н Н Я

Лабораторна робота Хе 13 (Додаток 2)

Ц ^ ^ Ц ^ ^ Т В О Р Ч Е ЗА С ВО ЄН Н Я БІОЛОГІЯ

Хвощі — рівноспорові рослини, проте в них з однакових спор розвиваю ться одностатеві гаметофіти. Вочевидь тому після дозрівання спор їхня зовніш ня оболонка розривається навхрест на чотири стрічкоподібні гігроскопічні пруж инки-елатери, завдяки яким сиорн розкидаю ться групами. Така особливість, безумовно, є пристосуванням для збільш ення можливості утворення поруч чоловічих і жіночих гаметофітів, що є необхідною умовою запліднення. Який зв ’язок між водою та цими пружинками? к іп п п п а С тебло хвощ ів помірної зони рідко перевищ ує 1 м, а ось ГЕОГРАФІЯ^ ТР ° ПІЧ,ІІ види набагато довш і. Н айбільш им серед хвощів є хвощ гігантський, який досягає 10-12 м у висоту ири товщині стебла 0 ,5 -2 см. Росте цей вид як ліана в тропічних лісах найвологіш ого матери­ ка па Зем лі. Н а цьому материку протікає і найповноводпіш а ріка світу та розта­ ш оване найбільш високогірне озеро у світі. Я к називається цей материк? БІОЛОГІЯ Крохмаль — органічна речовина, що в рослин є найпошнХ||уцд+ реніш им запасним вуглеводом. В елика кількість цієї сполуки відкладається в бульбах картоплі, зернівках пшениці та інших злакових рослинах і використовується рослинами для процесів життєдіяльності, зокрем а для розм нож ення цих рослин. А для чого у хвоща польового на корене­ вищ ах утворю ю ться бульбочки з крохмалем? фІЗИКд^

І' Оцінки в балах

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Назвіть найхарактерніші ознаки хвощів. 2. Які особливості будови гаметофіта хвощів? 3. Назвіть види хвощів, які поширені в Україні. 4. Де ростуть хвоще­ подібні? 5. Яке значення хвощів у природі? 6. Яке значення хвощів для людини?

7 -9

7. Порівняйте підземні та надземні органи спорофіта хвощеподібних. 8. Опишіть зовнішній вигляд пагонів хвоща польового. 9. Індикатором чогос хвощ польовий?

10-12

10. Які особливості будови спор хвощеподібних? 11. Які особливості хвощів дають можливість окремим видам досягати довжини в кілька метрів? 12. Чому хвощі можна вживати в їжу?

154

Папоротеподібні

Д и вн а в лісі є трава — Н е лопух, не кропива. К оли хочуть щ астя, влітку Все ш укаю ть її квітку. Хоч півсвіту обійди — того цвіту не знайти. З агадк а

пороть цвіте в ніч на Іван а К упа­ л а (з 6 на 7 л и п н я ). У д ав н и н у лю ди х одили в ліс ш укати цю чудову квітку, вваж аю чи , що вона наділена чарівною силою. Хто знайде цвіт папороті, той може розуміти мову будь-якого живого створіння, може бачити, де заховані в землі скарби, і зд о­ бути їх. Чи хотіли б ви знайти «квітку» папороті? А чи мож ливо це?

ОСНОВНИЙ ЗМ ІС Т У повсякденном у житті ми називаєм о папоротеподібні скорочено «папороті». Ця назва прийш ла до нас із глибини віків. Снорофітом у папоротеподібних є рослина, що ч й р у и С -х Л і ,\ має видозмінений підземний пагін (корене-'■>!.к I і і-, вище з додатковими кореням и), від якого Іл. 37.1. Папороть ст раусове перо відходять зазвичай великі розсічені листки. С порангії розташ овані на ниж ньому боці листків, що полегш ує потрапляння спор у ґрунт. Гаметофіт невеликий за розміром, зеленого кольору та п ластинча­ стої форми. У сучасному рослинному світі папоротеподібних налічую ть понад 12 000 видів, з яких в Україні є близько 50 видів. Папороті належ ать до найдавніш их наземних рослин, але на відміну від плауно- та хвощ еподібних вони й нині про­ довж ую ть процвітати. Пош ирені папоротеподібні по всій зем ній кулі, однак н ай ­ більшого різноманіття та чисельності вони досягаю ть у тропічних вологих лісах, де трапляю ться навіть деревоподібні рослини. В Україні найпош иреніш ими є: щ итник чоловічий, б езщ и тн и к ж іночий, с тр а у со в е п ер о зв и ч ай н е (іл. 37.1), орляк звичайний, б агатон іж ка зви ч ай н а та деякі інші. Вимерлі папоротеподібні відіграли важ ливу роль в утворенні кам ’яного вугілля, а сучасні мають значення в утворенні рослинних угруповань. Папороті використовую ться лю диною як лікарські та декоративні рослини; їх вирощ ую ть у посівах рису для збагачення води азотом, як и й потрібен рослинам, а у воді йо­ го немає; є серед них отруйні рослини тощо.

155

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Які риси будови та життєдіяльності характерні папоротеподібним? Папоротеподібні, я к і більш ість вмілих спорових рослин, маю ть пагін та корені. С тебло папоротей видозмінене на кореневи­ ще й знаходиться в ґрунті. Від кореневища відходять додаткові корені та листки. На відміну від інш их вищ их спорових рослин, папороті мають зазвичай великі листки (до 10 м завдовж ки), які в мо��одому віці спіраль­ но закручені й наростаю ть верхівкою. Тому це швидш е не листки, а принлю снуті листконодібні пагони, які мають особливу назву всійї (іл. 37.2). У клітинах листків міститься

Іл. 37.2. Молоді вайї щитника

молодии спорофіт на гаметофіті

запліднення

Іл. 37.3. Цикл відтворення багатоніжки звичайної

156

багато хлорофілу, у них активно з д ій с н ю є т ь с я ф отосинтез. П апороті досягаю ть великих розм ірів л иш е у вологих троп іках, де не тіл ьк и ґрунт, а й п овітря насичені вологою . У пап оротеп одібн их л и с тк и виконую ть не л и ш е ф у н кц ії фотосинтезу, дихання та випаровування. Н а ниж ньому боці листків більш ості папоротей розміщені коричневі горбки — це зібрання спорангіїв. їх називаю ть соруси. У різних видів пап оротей соруси маю ть різн у ф о р м у та розм іщ ен н я. П ісля дозрівання спор спорангії розкриваю ться і спори висипаю ться. П отрапив­ ши па вологий ґрунт, спора проростає іі утворю ється гамет оф іт — статеве по­ коління. Гаметофіт ж иве самостійно, прикріплю ю чись до ґрунту ризоїдами. Запліднення відбувається під час дощу, роси, тобто за наявністю води (іл. 37.3). Отже, найхаракт ерніш ими ознакам и папорот еподібних є наявніст ь видозм іне­ ного пагона — кореневищ а, від якого відходят ь зазвичай великі листки, які н а зи ва ­ ють вайями і па яких розт аш овую т ься соруси — зібрання спорангіїв.

Якими бувають папоротеподібні? Папоротеподібні дуже поширені й трап л я­ ються в найрізноманітніш их місцезростаннях, починаючи з пустель і заверш ую чи водойма­ ми (іл. 37.4). Більш ість папоротеподібних України наземні тр ав’янисті багаторічні рослини, що нерідко утворю ю ть суцільні за ­ рості в лісах, на болотах, у ярах тощ о (н ап р и ­ клад щ итник чоловічий, багатоніж ка, безщ итник жіночий). У водоймах України є і водні папороті (м ар си л ія , сал ь в ін ія, азо л а), які плаваю ть па поверхні п овіл ьн о п р о то ч ­ них і стоячи х водойм. Але найбільш різн о­ манітні папоротеподібні в троп ічн и х во л о ­ гих лісах. Тут є наземні трав’янисті рослини, ліани, епіфіти, тобто рослини, які оселяю ть­ ся на інш их рослинах, найчастіш е на деревах, і навіть деревоподібні папороті.

V л і

;\

1

© Іл. 37.4. Папоротеподібні: 1 — водяна папороть азола; 2 — деревоподібна папороть диксоиія

157

Щ итник чоловічий (чоловіча папороть) — б агаторічна назем на т р а в ’ян и ста рослина заввиш ки 3 0 -1 0 0 см (іл. 37.5). М ає товсте, коротке, коричневе кореневищ е, на якому щорічно утворю ю ться нові листки. Корене­ вищ е густо вкрите лускам и та реш тками ч ереш ків м и н улоріч н и х л и стків. Л и стки великі (5 0 -1 0 0 см), прикореневі, двічіперисторозсічені. С оруси округлі, зверху при­ криті покривальцем; розміщені у два ряди по Іл. 37.5 Щ итник чоловічий боках середньої ж илки. Гаметофіт двостате­ вий, має вигляд маленької зеленої серцепо­ д ібн ої п ласти н ки вели чи ною до 1 см. Щ и тн и к чоловічи й є звичною рослиною на всій тер и то р ії У країни й росте у вологих л и с тян и х і міш аних лісах. Отже, у результ а т і прист осування до р ізн и х ум о в зрост ання папорот еподібні набували різного зовніш нього вигляду; серед них є наземні й водні т р а в ’я нист і рослини, ліани, епіфіт и, навіт ь деревоподібні папороті.

Я к е зн ач ен н я п ап оротеп одібн их у природі та в ж итті лю дини? В икопні папоротеподібні разом із давніми хвощ ами та плаунами утворили потужні родовищ а кам ’яного вугілля, що використовується як сировина в різних гал у зях п р ом и словості та на паливо. С учасні папоротеподібні відіграю ть помітну роль в утворенні рослинних ландш аф тів на Зем лі (іл. 37.6). Д еякі види папоротей використовую ться лю диною я к лікарські рослини. Н априклад, із ко­ реневищ щ итника чоловічого одерж ую ть глистогінні препарати для боротьби зі стьож ковим и ч ервам и -п аразитам и. С лід відзначити, що чоловіча папороть — росли н а отруйна. Д л я уникнення ш кідливих результатів здійсню вати лікування треба тільки під наглядом і за рекомендаціями лікаря. Багато видів папоротей маю ть красиві листки, тому їх вирощ ую ть я к декоративні рослини (адіантум

Іл. 37.6. Різноманітність папоротеподібних: багатоніжка звичайна; 2 — оноклея; 3 — клшч-трава; 4 — листових

158

венерин волос, мефролепіс, або меч-папороть, платпцсріум, або оленячі роп і то ­ що). Серед папоротей є рослини, які мож на використовувати в їж у (наприклад, листки та кореневищ а ор л як а спож иваю ть у вареному, см аж еном у чи засо л ен о ­ му вигляді). Водяну папороть азолу завдяки співж иттю з ціанобактеріям и, які здатні ф іксувати азот із повітря, розмнож ую ть на полях, де вирощ ую ть рис. Ці рослини використовую ться як зелене добриво для збагачення полів азотом. Во­ ни також пригнічую ть ріст бур’янів на полях. С еред папоротеподібних України є рідкісні рослини, які занесені до Червоної книги України. Це — вудсія альпій­ ська, адіант ум венерин волос, марсилія чотирилиста, сальвінія плаваюча та деякі інші папороті. Отже, у природі папорот і берут ь участ ь в ут воренні рослинних угруп ован ь і накопиченні органічної речовини, а лю дина їх використ овує н ай ­ частіше як лікарські т а декорат ивні рослини.

ПРАКТИЧНЕ ЗА С В О Є Н Н Я

Лабораторна робота № 14 (Додаток 2)

Т В О Р Ч Е ЗА С В О Є Н Н Я БІОЛОГІЯ, УКРАЇНСЬКА ЛІТЕРАТУРА Птиці зелені у пізню пору спати злетілись на свіжий поруб.

Вашій увазі пропонується декілька рядків з поезії Л іни Костенко «Папороть». Які особливості папоротей відзначені поетесою в цьому вірш і? Тихо спустились Та на зорі, Тільки злетіть на жовту глицю в золотаву пору, не змогли, не зуміли: птиці зелені, птиці зелені тісно було, зелені птиці... рвонулися вгору. переплутались крила.

Бли зько 2 /3 із 12 000 сучасних видів папоротей ГЕОГРАФІЯ ростуть у тропіках. Найбіль­ шими із сучасних вищ их спорових рослин є деревоподібні папороті вологих гірськи х тропічних лісів ціатеї, які досягаю ть 25-метрової висоти та мають двічіперисторозсічені листки до 6 м завдовж ки. В інш ої тропічної надзвичайно гарної папороті оленячі роги лист­ ки мають довжину 1,8 м. Завдяки формі листків ця рослина й отри м ала таку назву. П ереко­ найтеся у цьому, розглянувши ілюстрацію 37.7. У тропічних вологих лісах обох півкуль є папо­ роті з роду Маратія, листки в яких можуть бу­ Іл. 37.1. Платицеріум, ти перистими, пальчастими чи цілісними й до­ або оленячі роги сягати довжини 3 - 5 м. А що таке тропіки? БІОЛОГІЯ ^ деяких видів папоротей (н ап ри клад страусове перо) є Аі , и„ , + два типи листків. У зелених вегетативних листках завдовж ки ФІОИІхА і я <<і і до 1,7 м здійсню ється фотосинтез, а на буруватих значно менших листках утворю ю ться спорангії зі спорами. Вони з ’являю ться напере­ додні Івана Купала. М ожливо, що в далекі часи й народилася легенда про цвіт папороті. Адже багато чого в ній відповідає дійсності: росте папороть у темному лісі, молоді листки зі спорангіями ледь лю мінесцію ю ть уночі. Щ о ж таке лю мінесценція? Яке, на вашу думку, значення цього явищ а для папоротей?

БІОЛОГІЯ,

159

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Назвіть найхарактерніші ознаки папоротеподібних. 2. Чому спорангії в папоротей розміщені з нижнього боку листків? 3. Де поширені папороте­ подібні? 4. Які папороті поширені в Україні? 5. Яке значення папороте­ подібних у природі? 6. Яку роль відіграють папороті в житті людини?

7 -9

7. Поясніть будову га функції сорусів. 8. Які особливості гаметофітів папороте­ подібних? 9. Де і як людина використовує сучасні папороті?

10 12

10. Які особливості відрізняють папоротеподібних від інших вищих спорових рослин? 11. Якої форми та яких розмірів бувають листки в папоротей? 12. Чи є в папоротей квітки?

С А М О П Е Р Е В ІР К А Й У З А Г А Л Ь Н Е Н Н Я З Н А Н Ь Зміст матеріалу

Ви опанували цю тему, якщо можете:

32. Наземні рос­ —охарактеризувати загальні ознаки будови та розвитку наземних рос­ лини лин; — назвати групи вищих спорових рослин; —робити висновки про зміни в будові, процесах життєдіяльності, роз­ множенні як результат пристосування рослин до життя на суходолі 33. Вищі спорові —охарактеризувати загальні ознаки будови та розвитку вищих спо­ рослини рових рослин; — назвати основні місця, де ростуть вищі спорові рослини; — порівняти будову вищих спорових рослин із будовою водоростей 34. Мохоподібні — охарактеризувати загальні ознаки будови та розвитку мохоподіб­ них; — назвати види мохоподібних, які ростуть у місцевості, де ви проживаєте; — пояснити значення мохоподібних у природі та в житті людини 35. ГІлаунопо- — охарактеризувати загальні ознаки будови та розвитку плаунопо­ дібні дібних; — назвати види плауноподібних, які ростуть у місцевості, де ви проживаєте; — пояснити значення плауноподібних у природі та в житті людніш 36. Хвощепо­ — охарактеризувати загальні ознаки будови та розвитку хвощепо­ дібні дібних; — назвати види хвощеподібних, які ростуть у місцевості, де ви проживаєте; — пояснити значення хвощеподібних у природі та в житті людини 37. Папороте­ — охарактеризувати загальні ознаки будови та розвитку папороте­ подібні подібних; — назвати види папоротеподібних, які ростуть у місцевості, де ви проживаєте; — пояснити значення папоротеподібних у природі та в ж��тті людини 160

Тема 5. ГОЛОНАСІННІ

Голонасінні — перші насінні рослини Основне поняття:

М аленьке д итятко На землю впало — деревом стало. Загадка

ГОЛОНАСІННІ ПРИГАДАЙТЕ! Д айте визначення поняттю «наземні рослини».

Спробуйте пояснити

Вищі спорові рослини процвітали в умовах вологого й теплого кл і­ мату, що зберігався протягом року. О днак із часом клімат па Землі став більш посуш ливим і холод­ ним. Посилилися сухі вітри, змен­ шилася вологість повітря, почали висихати водойми. Клім ат набув рис сезонності (чергування теплих і холодних, вологих і сухих пері­ одів). Унаслідок цього майж е всі деревоподібні вищі спорові росли­ ни вимерли. На зміну їм прийшли насінні рослини, які змогли кра­ ще пристосуватися до нових умов довкілля (іл. 38.1). Завдяки яким ознакам насінні рослини стали неза­ лежними від водного середовища?

основний

Іл. 38.1. Перші насінні рослини: 1 — м едул ом ; 2 — лігіноптеріс; З — археоптеріс

ЗМ ІС Т

Розмнож ення насінням має значні переваги перед розм нож енням спорами. Чому? Тому що спора — це лиш е одна клітина, з якої за сп ри ятли ви х умов утво­ рюється гаметофіт. На гаметофіті утворю ю ться статеві органи, а в них — статеві клітини. Щ об останні зустрілися і, з ’єднавш ись, утворили зиготу, необхідна вода, хоча б невелика крапля. Із зиготи розвивається зародок, як и й спочатку живиться поживними речовинами гаметофіта. А гаметофіт погано пристосований до життя на суходолі, бо дуж е чутливий до нестачі вологи. Н асіни н а — бага­ токлітинна й містить у собі зародок і запас поживних речовин для його розвитку. Н асінина ут ворю єт ься з насінного зачат ка. Голонасінні —рослини, у яки х насінні зачат ки незахищ ені, я к у квіт кових р о с ­ лин, і леж ать відкрит о в ш ишках на особливих лусках. Це дерева, рідш е кущі, трав

серед них немає. Відомо близько 800 сучасних видів голонасінних, в Україні — близько 20. Гаметофіти дуж е зменш ені та спрощ ені й повністю залеж ать від сп о ­ рофіта. Вони розвиваю ться в пилкови х міш ках і насінних зачатках. Р о зм н о ж у ­ ються голонасінні тільки насінням і дуж е рідко вегетативно. Це здебільш ого вічнозелені рослини, у яких листки ж и вуть зазви чай три вал и й час. З а будовою листків їх розділяю ть на дві групи: рослини з великим и листкам и та з д р іб н и ­ ми. Голонасінні пош ирені по всій зем ній кулі, але найбільш е їх у північній 11 Біологія, 7 кл.

161

півкулі. Н айпош иреніш им и серед них є хвойні. Сучасні голонасінні в природі утворю ю ть ліси, а вимерлі — відіграли важ ливу роль в утворенні вугілля. Голо­ насінні мають велике значення в озелененні, у медицині, є джерелом деревини, сировини для багатьох галузей промисловості тощо.

г

П О ГЛИ Б ЛЕ Н Н Я ТЕМ И

Які переваги голонасінних перед вищими споровими рослинами? Голонасінні мають низку прогресивних ознак, порівняно з вищими споровими рослинами. Вони мають насінні зачат ки, у яких розвивається ж іночий гамето­ фіт, відбувається запліднення, а після цього з них утворю ється насіння, у якому є зародок і запас пож ивних речовин для його розвитку. Із зародка розвивається нове снороф ітне покоління. С товбури вищ их спорових рослин потовщ ую ться завдяки корі, а стовбури голонасінних — унаслідок розростання деревини, тому вони значно міцніш і. У голонасінних корінь закладається ще в зародку, з нього розвивається головний корінь. Він ф орм ує стриж неву кореневу систему, що може проникати глибоко в ґрунт. У вищ их спорових рослин є лиш е додаткові корені. Д уж е важ ливим пристосуванням для ж иття в наземних умовах стало вин и кн ен ня пилкової трубки, що утворю ється з клітини пилкового зерна й до­ носить сперм ії до яй ц екліти ни . Зрілі пилкові зерна в голонасінних містять клітину пилкової трубки та два спермії. П ісля того, як пилок потрапив на насінний зачаток, клітина пилкової трубки витягується, по ній чоловічі гамети потрапляю ть до яй ц екліти ни . Таким чином, голонасінним для запліднення вода вже не потрібна. Отже, голонасінні м аю т ь переваги перед вищими споровими рослинами: а ) у них є насінний зачат ок, з якого ут ворю єт ься насінина; б ) зап л ід­ нення відбуваєт ься без участ і води; в ) ріст стебла в товщ ину відбуваєт ься завдя ки деревині; г) є головний корінь і стриж нева коренева система.

Які особливості циклу відтворення голонасінних? У голонасінних, які є виключно різноспоровими рослинами, гаметофіти роз­ виваю ться та ж ивуть на спорофіті, ж ивлячись його поживними речовинами. Чоловічий гаметофіт представлений пилковим зерном. Він розвивається в середині пилкового мішка. Ж іночий гаметофіт — це ендосперм з архегоніями , які розвива-

Загальна схема циклу відтворення голонасінних Спорангії

Насінина (зародок із запасом поживних речовин і насінна шкірка)

СПОРОФ ІТ

-►

(органи нестатевого розмноження)

Спори

Запліднення ЧОЛОВІЧИН ГАМЕТОФІТ Спермій

Яйцеклітина

162

(пилкове зерно)

Мікроспори

ЖІНОЧИМ ГАМЕТОФІТ

(у пилкових мішках)

(ендосперм з архегоніями)

Мегаспори (у насінних зачатках)

їсться в середині насінного зачатка. Запилення, під час якого пилкові зерна по­ трапляю ть до насінного зачатка, відбувається за допомогою вітру. Після потрап­ ляння сперміїв через пилкову трубку до яйцеклітини відбувається запліднення: один спермій зливається з яйцеклітиною , а інший гине. Від часу попадання пилку па насінний зачаток і до злиття гамет проходить не менше півроку, що, безумовно, є н есприятливим для розм н ож енн я явищ ем . Отже, розви т ок гам ет оф іт ного покоління відбуваєт ься на спорофіт і завдяки його поживним речовинам.

Яке значення голонасінних? З а зовніш нім ви гл ядом сучасні гол о­ насінні дуже різноманітні. Так, у тропіках і субтропіках обох півкуль Зем лі в н изькорос­ лих вічнозелених сухих лісах і чагарниках зростаю ть саговники (іл. 38.2). Вони зовні дуже схожі на папороті або пальми, через що їх довго, аж до середини XIX століття, відно­ сили до пальм. Інш ою д уж е цікавою го л о н а­ сінною рослиною , що зб ерегл ася до наш ого часу, є гінкго дволопат еве. Це дерево ботаніки називають «живим викопним». Вид існує щ е з мезозою. Тоді він входив до складу лісів, які мали широке поширення. У природних умовах гінкго зберігся лиш е в Китаї, а в культурі по­ ширений по всьому світі. У степах півдня Ук­ раїни та Криму зростає еф едра двоколоскова — низький (до 5 -1 5 см заввиш ки) дуже галузистий кущик, з ребристими жовто-зелепими нагонами, що нагадує хвощ (іл. 38.3). У лісах П івденного берега Криму трапляється невеликий кущ (до 1,0-1,5 м заввиш ки ) — еф едра деревна (степова малина). Н асіння ефедри їстівне, має вигляд яскраво-червоної ягоди, його вж и ­ вають у їжу, птахи також охоче поїдають його.

ПРАКТИЧНЕ ЗАСВОЄННЯ

Лабораторна робота № 15 (Додаток 2)

Н Н Н Ш І Р В 0 *м*Е ЗАСВОЄННЯ РОБОТА ЗІ СЛОВНИКОМ

Гінкго — це дводомне Дерево до 3 0 -4 0 м завви ш ­ ки, з гладенькою сірою ко­ рою та дволопатевими листками, які опадають щороку восени. Гінкго походить з Китаю та Я понії, де це дерево вваж аю ть свящ ен н и м . У перекладі з японської мови «гінкго» ознаІл.38.4. Гінкго дволопатеве чає срібний абрикос. Н асіння гінкго їстівне, але м’ясистий шар має неприємний запах (іл. 38.4). Гінкго є декоративною рослиною, відзначається стійкістю до міського повітря, інфекцій, комах-ш кідників. Л истки та насіння використовую ть у медицині для виготовлення знеболюючих, стимулю ю чих кровообіг і мозкову діяльність препаратів, а також у парфумерії для отримання ш ампунів, мила, кремів тощо. Гінкго дволопатеве - релікт. Д айте визначення поняттю «релікт». 12*

163

П ерекладіть текст і дайте відповідь на запитання про те, я к ' пеРеваги має розм нож ення насінням. «А зеесі із ап ог^ап ої з е т іп а ї ріапіз, сопІаіпіп£ а ^ е г т апсі еззепііаі пиігіепїз. А зеесі сіеуеіорз іг о т а з е т іп а ї 8 е г т аІТег іЬе роїііпаїіоп апсі іппег іп зетіп аїіоп , \уЬісЬ сіоез поі пеесі \\’аіег. З е т іп а ї ріапіз т а у гергосіисі є у є п іп а сіезегі, іЬеіг зехиаі гсргосіисіїіоп сіоез поі сіерепсі оп шаіег. Зроге ріапіз, оп іЬе сопігагу, гергосіисі іп \уаІег опіу, \ у Ь є г є іЬе зр егта їо го о п сап і п о у є Іо іЬе оуиіе». Голонасінні можуть існу-

БІОЛОГІЯ

АНГЛІЙСЬКА МОВА"*”

ГЕОГРАФІїП’

ватИ В иа^ сУР0В' ІІІНХ умовах суходолу. Я скравим підтвер­ д ж ен н ям цього є вельвічія дивна, я к а росте тільки в прибереж ній частині пустелі Н аміб на південном у заході А ф рики (іл. 38.5). Вона чудово пристосована до дуж е сухого клімату пустелі, де випадає всього до 25 мм опадів па рік. С товбур вельвічії короткий (до 1,5 м) і то ­ Іл. 38.5. Вельвічія дивна встий (до 1 м в діам етрі), майж е повністю за ­ хований у пісок. Від нього вниз відходить корінь довж иною до 3 м, а вгору — два великі ш кірясті листки завдовж ки 2 - 3 м і ш ириною більш е 1 м. Л и стки необмеж ено довго ростуть, розриваю ться на ок­ ремі стрічки й нагадую ть щ упальці, за що вельвічія отрим ала назву «рослинавосьминіг». К ількість продихів на її листках досягає 22 000 на 1 см2. Вельвічія ж иве понад 1000 років. С вою назву рослина одерж ала на честь ученогонатураліста Вельвіча, який першим побачив і зібрав її. Коли рослина потрапила до К. Л іннея, той і надав їй ім’я перш овідкривача. О пиш іть географічне розташ у­ вання пустелі Наміб і вкаж іть основні чинники, що визначаю ть її клімат. З н ай діть з в ’язо к між будовою вельвічії та особливостями клім ату цієї пустелі.

ш Оцінки в балах

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Назвіть ознаки насінних рослин. 2. Які особливості голонасінних? 3. Що собою являє спорофіт голонасінних? 4. Які особливості розмноження голо­ насінних? 5. Назвіть представників голонасінних в Україні та у вашому регіоні. 6. Яке значення мають голонасінні?

7 -9

7. Які пристосування забезпечують голонасінним запліднення без участі во­ ди? 8. Як називаються т*а які особливості гаметофітів голонасінних? 9. Які го­ лонасінні поширені в Україні?

10-12

10. Поясніть переваги голонасінних перед папоротеподібними. 11. Які переваги мас розмноження насінням порівняно з розмноженням спорами? 12. На кон­ кретному прикладі охарактеризуйте пристосування голонасінних до умов середовища.

164

Загальна характеристика хвойних

хвойні

З вітром весняним сосна роз­ м овляла, вічнозелена сосна. Там я ходила і все вислухала, що говорила вона. Л еся Українка

ПРИГАДАЙТЕ! Д айте визначення поняттю «голонасінні». Світ навколо

нас

Краса, тендітність і велич хвой­ них рослин сп равляє незабутнє враж енн я на м итців (іл. 39.1). У яких художніх творах, картинах ви бачили хвойні рослини?

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т Хвойні, або ш иш коносні, найчисленніша, найпош иреніш а та найваж ливіш а група серед сучасних голонасінних, представники якої добре відомі жителям помірних і хо­ лодних широт. Хвойні — вічнозелені дерева та кущі. Таку назву вони отрим али через голчасті л и стки , які нази ваю ть хвоєю . Хвоя буває довгою (сосн а) і короткою (яли н а), розміщ ена на пагонах по одній або зібрана в пучки. А шишконосними їх нази ваю ть через ш и ш ки , у я к и х у х в о й н и х зн ах о д яться насінні зачатки. Ш иш ки досить різноманітні за формою та розмірами. Р озм н ож ую ться хвойні н асін ням , як е утворю ється в ш иш ках. Х войні зазви чай однодомні рослини. Вони є вітрозапильними рослинами, тому ростуть великими групами, що сприяє кращ ому запиленню та утворен ­ ню більш ої кількості насіння. П риродне веге­ тативне розмнож ення у хвойних відсутнє, але лю дина навчилася розмнож увати їх веге­ тативно, укоріню ю чи ж ивці за допомогою речовин, що сприяю ть укоріненню (н ап р и ­ клад кипариси). Хвойні поширені в теплих, помірних і хо­ лодних областях зем ної кулі, але більш ість — у Північній півкулі. Найпоширенішими є сос­ ни та ялини (іл. 39.2). Ш ироковідомими є: модрина, ялиця, кедр, кипарис, туя, тис тощо.

Іл. 39.1. Монастирський А. І. РЧка Прут. 1955

Іл. 39.2. Ялина Д угласа досягає 90 м заввишки

165

^

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Які особливості будови та життєдіяль­ ності характерні хвойним?

1л. 39.4 Розріз хвої під мікроскопом, де добре видно просвіти смоляних ходів

Хвойні сягаю ть 100-1 2 0 м висоти й до 1 0 -1 6 м у діаметрі, можуть ж ити 2000-3000 років і більше. О днак найдовш ий вік (до 5000 років) має сосна довговічна, яка росте в гірських лісах Каліфорнії. Х войним власти­ вий верхівковий ріст , тобто вони ростуть у висоту тільки верхівками. Гілки цих рослин розташ овую ться кільцями. Щ ороку утворю ­ ється одне кільце. З а кількістю цих кілець м ож на п ід рахувати вік рослини. Х войні мають два типи пагонів. Так, у ялини, ялиці, тису пагони тільки видовжені. У сосни, мод­ рини, кедра є як видовжені, так і вкорочені пагони ; листки при цьому розміщ ую ться на вкорочених пагонах. С товбур представлений в основном у деревиною , у якій часто м істять­ ся смоляні ходи — спеціалізована тканина,

клітини якої заповнені смолами, бальзамами, еф ірним и оліями. Л и стки в більш ості голонасінних — багаторічні, ш кірясті, лінійні, мають ви­ гляд лусок або голок. Голчасті листки називаю ть хвоєю (звідки й одна з назв цих рослин). На поперечному розрізі хвоя плоска, дво- або тригранна. Зверху листок укритий покривною тканиною . Під нею знаходиться шар клітин із потовщ еними стінкам и, який захищ ає внутріш ні клітини від висихання. Далі розташ овую ться ф отосинтезую ча та провідна тканини. Є в листках і см оляні ходи (іл. 39.4). О статочно не встановлено, від яких саме рослин походять голонасінні. П ро­ те більш ість учених схи ляється до думки, що вони виникли від вим ерлих папо­ ротеподібних. Перш і голонасінні зовні були дуж е схожі на папоротеподібні, через що їх називаю ть насінними папорот ями. С аме ці рослини й дали початок усім групам суч асн и х голонасінних. О дні з них представлені незначною кількістю чи навіть одним видом (гінкгові), інші є досить численними (хвойні). Н асінні папороті дали початок також покритонасінним.

Як відбувається розмноження хвойних? О р ган о м р о зм н о ж е н н я та у тв о р ен н я н асін н я у хв о й н и х є ш иш ка. Здебільш ого ш иш ка має вісь з двом а типам и луски: покривні та насінні. Ці л у с­ ки є, очевидно, видозм іненим и листкам и, які або д ерев’янію ть, або стають м ’ясистим и чи ш кірястим и. П илкові міш ки (спорангії) у хвойних зібрані в стробіли, а насінні зачатки — у шишки (звідки друга назва цих голонасінних). П илок у хвойних часто має повітряні камери, що сп ри яє розсію ванню його вітром. Н асінн я нерідко має крилоподібні додат ки. Це пристосування до його п о ш и р ен н я. Ш и ш ки утворю ю ться весною на в ерхівках сьогорічн и х пагонів, а пилкові міш ки скупчені при основі річних пагонів. Вони мають жовтуватий колір. П ісл я д о сти ган н я і р о зсію в ан н я п и л ку п и л ко в і міш ки опадаю ть. 166

Зазвичай ш иш ки тверді (сосн а), ш кірясті (яли н а), рідш е лускаті (ту я ), іноді буваю ть соковитими (тис, ял о вец ь) і тоді їх н ази ва­ ють ш ишкоягодами. Ш иш ки перш ого року ж иття до зап и лен ня насінних зачатків мають червонуватий колір і м ’які на дотик. П ісля того, як за допомогою вітру п илок п отрапляє на шишку, л у ски ш иш ки зак р и в аю ть ся . Ш иш ка дерев’яніє, стає зеленою і заги н а­ ється до осі пагона. П илкове зерно деякий час (зазви чай до півроку) знаходиться на верхівці насінного зачатка, а потім пророс­ тає. П илкова трубка, як а при цьому утво­ рю ється, росте дуж е повільно й потрапляє до яй ц екліти ни л иш е через 1 2 -1 5 м ісяців із часу запилення, коли й відбувається зап л ід ­ нення. У подальш ому із зиготи утворю ється зародок насінини, з покривів насінного за ­ чатка — насінна ш кірка, а в клітинах ен до­ сперму накопичується запас пож ивних ре­ човин. Так ф орм ується насінина. Н асіння дозріває наприкінці другого літа після зап и ­ лення. У міру дозріванн я ш иш ка розрос­ тається. Коли ж насінина дозріває, вона із зеленої стає бурою. У дозрілої бурої шиш ки взимку чи на початку весни луски відхи ля­ ються, насіння висипається. Завд яки кри ло­ подібному виросту воно добре пош ирю ється вітром. В исипання насіння відбувається на третій рік після зап и лен ня. Отже, хвойні

Іл. 39.5. Розмноження сосни звичайної: 1 — гілка з шишками; 2 — пилковий мішок; 3 — пилкове зерно; 4 — шишка з насінними зачатками; 5 — розріз шишки з насінними зачатками; 6 — з а ­ пилена шишка; 7 — достигла шишка; 8 — насінина з крилатим придатком; 9 — проросток

розмнож уют ься насінням, яке ут ворю єт ься з насінних зачат ків після запліднення (іл. 39.5).

Які особливості поширення хвойних? Хвойні поширені в обох півкулях Зем лі. Вони утворю ю ть ліси на великих т е ­ риторіях П івнічної Є вразії та П івнічної Америки. Хвойні ліси помірних ш ирот Північної півкулі називаю ть т айгою. Тайга П івнічної Є вразії та П івнічної Америки відрізняється за складом хвойних дерев. У лісах Є вразії переваж аю ть яли н и, ял и ц і, м одрини. А в л ісах П івнічної А м ерики — тсуги, сосни, ял и ц і. У Південній півкулі хвойних найбільш е в помірних областях Н ової Зеландії, Австралії та П івденної Америки. Тут пош ирені араукарії, подокарпуси й агатіси, які в нас можна побачити тільки в оранж ереях. Х войних немає тільки в Арктиці й Антарктиді. Б лизько 90% лісів зем ної кулі складаю ться або лиш е з хвойних, або з хвойних і листяних дерев. Н айбільш а кількість видів сосни, ялиці, ялини та модрини спостерігається навколо Тихого океану, особливо в Китаї. Це п ояс­ ню ється тим, що клімат в зоні Тихого океану зміню вався найменш е з тих часів, коли хвойні процвітали, тобто цю тери торію м ож на н азвати «колискою » хвойних.

167

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ П рикладом рослин-рскордсм енів серед хвойних є веле­ тенське дерево, яке в природному стані росте в горах К алі­ ф орнії (С Ш А ). Воно досягає 100 м заввиш ки, при діаметрі стовбура до 10 м, ж иве до 3 - 4 тисяч років. М ісцеве населення називає його «ма­ м онтовим деревом». З а кольором деревини рослина отримала назву «червоне дерево». П ерш у наукову назву рослині дали англійські ботаніки на честь видат­ ного британського полководця Веллінгтона, американські ботаніки перейм ену­ вали це дерево на честь свого національного героя В аш ингтона. О днак їхн я су п ер еч к а б у ла м арною , бо ця ро сл и н а вж е д істал а свою назву на честь одно­ го з вож дів індіанців. Про як е дерево йдеться? Д оповніть свою відповідь інфор­ мацією про Веллінгтона та Вашингтона. Р о сл и н и з ’я в л я л и с я , БІОЛОГІЯ зм ін ю вал и ся, п ом и рали, + ПРИРОДОЗНАВСТВО але м айж е кож на з них за­ л и ш и л а слід у гірських породах — відбитки листків, плодів і насіння, спор і пилку. Ці елементи вим ерлих рослин добуваю ть з оса­ дових порід, їх знаходять у торф і й пластах кам ’ян ого вугілля, ви явл яю ть у бурш т ині (іл. 39.6). З чого у тв о р и в ся б урш ти н ? Д е в Іл. 39.6. Бурштин Україні його добуваю ть? «У північній півкулі ростуть хвойні ліси, утворені з різних БІОЛОГІЯ, видів сосни, ялиці, яли н и, модрини, ялівцю тощо. Ці ліси про­ ГЕОГРАФІЯ-1 стягаю ться д ал еко на північ і заход ять навіть за П олярне коло. У південній півкулі в областях з помірним кліматом, особливо в гірських, зн ачні площ і зай м аю ть ліси, утворен і араукаріям и , агатісам и тощ о. Х войних немає лиш е в Арктиці й Антарктиці». Н азвіть та охарактеризуйте географічні поняття з даного тексту. Щ о таке природні зони?

БІОЛОГІЯ, ІСТОРІЯ1

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Дайте визначення хвойним. 2. Вкажіть найхарактерніші ознаки хвойних. 3. ІЦо є органом розмноження у хвойних? 4. Чи можна вкорінити живці яли­ ни або сосни? 5. Наведіть приклади хвойних. 6. Де ростуть хвойні?

7 -9

7. Які особливості внутрішньої будови стебла хвойних? 8. Проаналізуйте особливості будови шишки. 9. Які особливості зумовлюють поширення голо­ насінних майже по всій земній кулі?

10-12

10. Чому хвойні можуть досягати більшої висоти, ніж деревоподібні папороті, хвощі та плауни? 11. Поясніть функцію жіночого гаметофіта хвойних. Яке значення для нього має ендосперм? 12. У яких природних зонах України ростуть хвойні?

168

Різноманітність і значення хвойних Основне поняття:

хвойні

Т ільки коли настає холод, по­ мічаєш , я к зеленію ть сосни та кипариси. Кит айська приказка

ПРИГАДАЙТЕ! Я кий ліс називають бором? Світ навколо нас

Ч ому в ялиновом у лісі мало тр а­ в’янистих рослин, а в сосновому — багато? Чому в сосновому лісі повалене дерево є рідкістю, а в ялиновому — навпаки? Чому сосну називаю ть «лісовим п іон е­ ром »? Чим пахнуть сосн а та яли н а? ІІродовж те перелік зап и ­ тань про сосну та ялину, спираю ­ чись на свій досвід спілкування з природою.

.

ОСНОВНИЙ ЗМ ІС Т

До Хвойних відносять близько 600 сучас­ них видів. Сосни, яли н и. мОлшіни. ялині.

Відносно невеликі площі займаю ть ліси, де 4 — тис ягідний основними деревами є туя, кедр, тис. В Україні хвойні утворю ю ть чисті ялинові та соснові ліси або входять до складу міш аних лісів, пош ирених у Л ісостеповій та Л ісовій зонах, в У країнських Карпатах і К римських горах, а ліси — це легені нашої планети (іл. 40.1). Н ай п о­ ш иреніш ими в Україні є сосна звичайна та ялина звичайна. Сосна звичайна — світлолю бне дерево заввиш ки 3 0 -4 0 м, як е ж иве до 400 років. Ялина звичайна — тіньовитривале дерево заввиш ки 2 5 -4 0 м і ж иве до 250 років. Хвойні мають велике господарське значення. їхн я деревина використо­ вується в будівництві, для виготовлення меблів, паперу, музичних інструментів, з неї отримую ть смоли, бальзами, вітаміни тощо. Багато видів використовую ть в озелененні, медицині тощо. Висаджуючи на схилах сосни, лю дина запобігає зм и ­ ванню грунтів. Л ісові масиви хвойних затрим ую ть на полях сніг, послаблю ю ть вітри.

г

П О ГЛИ БЛЕН НЯ ТЕМИ

Які хвойні є в лісах України? У лісах України трапляю ться різні представники хвойних. Рід Сосна пред­ ставлений 9 видами: сосна звичайна, сосна гірська, сосна кримська тощо. Вони поширені в різних регіонах нашої країни. Світлі соснові ліси, насичені запахами 169

ж ивиці, маю ть лікувальн е значення. Видам роду Ялина характерні пірамідальна крона, укорінення гілок, що леж ать на поверхні вологого ґрунту. Ш иш ки довгі, циліндричні, звисаю ть донизу. В Україні зростає ялина звичайна, або смерека (іл. 40.2). Д о роду Модрина відносять дерева з опадаючою м’якою хвоєю, зібра­ ною в пучки. Ш иш ки дрібні, достигаю ть за один рік, тримаю ться на гілках кілька років, не розсипаю чись. М одрини світлолю бні, вибагливі до ґрунту, чутливі до сухості повітря, ш видкорослі. В Україні пош ирена м одрина європейська та м о д ­ рин а польська. Д о роду Ялиця відносять дерева з конусоподібною кроною. Хвоя плеската, на ниж ньом у боці з двом а білуватими смужками. Ш иш ки довгі, циліндричні, спрям овані вгору. Я лиці тіньовитривалі, вологолюбні рослини. В Україні зростає ялиця біла, що пош ирена в Карпатах. Рід Яловець представле­ ний кущ ами чи невеликими деревам и, відмінною ознакою яких є наявність ш иш коягід — шишок, утворених м ’ясистим и лусками, які зовні схожі на ягоди. Вони мож уть маги різний колір, наприклад, у ялівця звичайного вони мають темно-синій колір із сизим нальотом, у ялівця червоного — червонувато-бурий. Усі ялівці світлолю бні, посухостійкі, невибагливі до ґрунту. В Україні поширені яло­ вець звичайний, яловець червоний, яловець козацький тощо. Рід Тис представле­ ний кущ ами чи деревам и з червонувато-сірою корою, у яких відсутні смоляні ходи. М олоді пагони, кора, деревина та листки отруйні. П ісля запліднення утво­ рю ється насінина з розрослим принасінником, який спочатку зелений, а згодом стає червоним або ж овтим. В Україні є лиш е один вид — тис ягідний, або негнійдерево.

Де ростуть сосна і ялина? Сосна звичайна росте на пісках і піщаних

Іл. 40.3. Кипарис

170

ґрунтах. Її мож на побачити й на болотах. Це м ож ливо тому, що сосна має добре розвинену стриж неву кореневу систему, що мож е про­ никати на зн ачну глиби ну до води або р о з­ таш о ву в ати ся в поверхневи х ш арах ґрунту. Х воя зв ер х у в и п укл а, зн и зу жолобчаста, довж иною 5 - 7 см, зібрана по 2 - 3 у пучки на вкорочених пагонах, ж иве 3 - 5 років. С тов­ бур укритий червонувато-бурою лускуватою кіркою. Н иж ні гілки поступово відмирають, що зум овлю є утворення світлохвойних лісів. Д озрілі ш иш ки 3 - 7 см зав д о вж ки , я й ц е ­ подібні, сірувато-б урого кольору. Н асіни н а довгасто-яйцеподібна, з крилоподібним додат­ ком. Ялина звичайна росте невеликими острів­ ками в Поліссі, пош ирена в Карпатах. Вона вим оглива до вологості та родючості ґрунту, її корені розміщ ую ться в поверхневих шарах, тому яли н и часто вивертаю ться з корінням під час сильного вітру. Хвоя чотиригранна, довж иною 1 -3 см, розміщ ена поодинці, живе 6 -1 2 років. С товбур укритий сірувато-бурою

кіркою . Н иж ні гілки я л и н и не відм и раю ть і вкриваю ть стовбур зн изу доверху, що зумовлю є утворення тем нохвойних лісів. Д озрілі ш иш ки 1 0 -1 5 см за ­ вдовж ки, циліндричні, бурі, пони клі. Н асін и н а яй ц еп одіб н а, з носиком і крилоподібним додатком. Я ке зн ач ен н я хвойних в природі та в житті лю дини? З а своїм значенням хвойні посідають друге місце після покритонасінних. М айже 90% лісів земної кулі у своєму складі мають хвойні дерева або кущі. О скільки ліси — основне дж ерело кисню та л етки х протим ікробн и х речовин, їх називаю ть леген ям и й зелени м щ итом наш ої планети. Л іси є дом івкою для багатьох тварин, які зн аход ять в них захи ст і їжу. Л ю ди н а викори стовує д ер е­ вину, як а є сировиною д л я хімічної пром исловості (о тр и м ан н я скипидару, ац е­ тону, смоли, спиртів, ш тучного ш овку тощ о). Д ереви н а ялини має особливу цінність як сировина для виготовлення паперу та ш тучного шовку. Багато хвойних використовую ть в озелененні. У садах і парках, містах і селах ви рощ у­ ють сосну кримську, т ую західн у, кипарис вічнозелений (іл. 40.3), тис ягідний, ялину колю чу та її ф орм и — срібляст у, блаки т ну тощ о. У м еблевом у ви роб ­ ництві дуж е цінується деревина кипариса болот ного, секвої вічнозеленої, т ису ягідного тощо. Д ереви на м одрини йде на виготовлен н я паркету, оскільки є міцною і не трухлявіє. З д ереви ни ял и н и виготовляю ть м узичні інструм енти (скри пки, піаніно). Еф ірні олії ялиці, сосни використовую ть у м едицині та п ар­ ф умерії. Н асінн я сосни сибірської (відом е під назвою кедрові горіш ки), сосни іт алійської вж иваю ть у їжу, оскільки в ньому м іститься до 50% олії. Х воя бага­ тьох видів є лікарською сировиною , оскільки м істить вітамін С, її відвар вж и ­ вають для ліку ван н я та п роф ілакти ки цинги. О крем і види хвойн и х в и к о р и сто ­ вують під час проведення різних свят (н ап ри кл ад , н оворічним и деревам и є яли ц я, ялина, сосна). З а к а м ’ян іл у см олу давніх голонасінних використовую ть для виготовлення дорогоцін ни х прикрас, я к ізол ятор тощ о. Таке п ракти чне з а ­ стосування хвойних п ризвод ить до того, що багато видів стали рідкісним и й потребую ть охорони. Д о Ч ервоної книги У країни занесені сосна Ст анкевича, сосна крейдяна, сосна європ ей ська кедрова, м одри на польська, яловець високий, тис ягідний та деякі інші.

&

Т В О Р Ч Е ЗА С В О Є Н Н Я

Рід К едр об’єднує 4 види: кедр гімалайський, кедр ліванський, кедр атласький та кедр коротколистий. Усі кедри — великі мо­ гутні дерева, до 2 0 -5 0 м заввиш ки, з красивими шатроподібними кронами. З деревини кедрів були споруджені храми, палаци царів Д авида та Соломона, різьблені ворота Версальського палацу, саркофаг Тутанхамона, колони храмів в Індії. Ця деревина залиш ається неуш кодж еною вже протягом тисячоліть. Я к називається і де розташ ована країна, на держ авном у прапорі якої зображ ений кедр (іл. 40.4)?

БІОЛОГІЯ, ГЕРАЛЬДИКА1

Іл. 40.4. Держ авний прапор

171

БІОЛОГІЯ ПРАКТИКА-*"

*Вивчаючи р у х води, не заб удь з кожного виявленого явища

3Р ° б и т и висновок для практики, щоб твоя наука не залишалася

непотрібною», — так говорив Леонардо да Вінчі. Запропонуйте висновки для практики, які випливають із наведених теоретичних знань про будо­ ву й ж иттєдіяльність хвойних. 1) «Кореневі волоски у хвойних займають дуже вузьку зон у на верхівках коренів і при викопуванні та промиванні легко відпада­ ють»; 2 ) «Аромат хвої ялиці залежить від наявності в ній еф іру борнеолу, який має бактерицидні властивості»; 3 ) «У хвої ялиці вітаміну С у 6 разів більше, ніж у лимон а х » ;4 ) « Ф ігури тигрів, слонів, ведмедів, крокодилів, оленів у терасних висячих садах Семираміди формувалися з тису ягідного та самшиту вічнозеленого».

ГГІЛПОГІП БІОЛОГІЯ. ХІМІЯ

Хвойні ліси виділяю ть у повітря велику кількість кисню , . л■ л та осо° л иви х летких речовин, які називаю ться фітонциди. Н априклад, 1 га соснового лісу виділяє за рік 5,6 т кисню та понад 0,5 т ф ітонцидів. Щ о таке ф ітон ци ди? Я ке значення мають ці хімічні ре­ човини для рослин?

Р : Оцінки в балах

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Скільки на Землі нараховують хвойних? 2. Які хвойні є найпоширенішими? 3. Які пристосування для поширення має пилок? 4. Яке значення шишок? 5. Яка роль хвойних у природі? 6. Яке значення хвойних у житті людини?

7 -9

7. Назвіть представників хвойних в Україні та у своєму регіоні. 8. Поясніть, для чого насінинам сосни та ялини крилоподібні придатки. 9. Які корисні речовини добувають із різних частин хвойних?

10-12

10. Назвіть спільні ознаки в будові деревини різних хвойних. 11. На конкрет­ ному прикладі покажіть пристосування хвойних до умов існування. 12. До­ ведіть доцільність розташування санаторіїв у соснових лісах.

С А М О П Е Р Е В ІР К А Й У З А Г А Л Ь Н Е Н Н Я З Н А Н Ь Зм іст матеріалу

Ви опанували цю тему, якщо можете:

38. Голонасін­ ні — перші насінні рослини

— назвати переваги насінних рослин порівняно з вищими споровими; — порівняти цикл відтворення насінних рослин і цикл відтворення вищих спорових; — охарактеризувати розвиток насінних рослин; — порівняти голонасінні й папоротеподібні; — охарактеризувати особливості циклу відтворення голонасінних; — назвати значення голонасінних

39. Загальна — охарактеризувати особливості будови й життєдіяльності хвойних; характеристика — охарактеризувати особливості розмноження хвойних; хвойних — зробити висновок про особливості поширення хвойних 40. Різнома­ нітність і зна­ чення хвойних

172

— назвати хвойні, які є в Україні; — охарактеризувати пристосування хвойних до умов середовища; —зробити висновок про значення хвойних у природі та в житті людини

Тема 6 ПОКРИТОНАСІННІ

Загальна характеристика покритонасінних Основне поняття:

П оки квітки не відцвітуть, п ло ­ ди не зав ’яж уться. К ит айське прислів’я

ПОКРИТОНАСІ ННІ ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке квітка, плід, запилення і запліднення?

Поміркуйте

В иникнення покритонасінних — величезним стри б ок уп еред у розвитку рослинного світу. Д е­ рева, кущі, одно- та багаторічні трави, суходільні та водяні рос­ лими одягнули землю в строкату мозаїку луків і степів, у зелені л і­ си. Потужний розквіт покритона­ сінних став не тільки перемогою у світі рослин, а й передумовою бурхливого розвитку найрізно­ манітніш ого світу тварин, зокре­ ма птахів і ссавців. Щ о зробило мож ливим такий розвиток по­ критонасінних?

Іл. 41.1 Різноманітність рослин лісу

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т Рослинний покрив України різноманітний (іл. 41.1). До нього належать не тільки широко розповсюджені дерева й кущі, які можна побачити в будь-якому ку­ точку нашої країни (дуб, береза, верба, тополя, ліщина), а й рослини, що ростуть тільки в певних регіонах: у Карпатах і на Правобережжі — вільха та граб, у Криму — кизил та інжир. Одні рослини мають яскраві поодинокі чи зібрані в суцвіття квітки (виш ня, яблуня, черемха, рододендрон, кизил), інші — невиразні, численні, дрібні квітки, зібрані в сережки (дуб, горіх, береза, ліщина, граб, вільха), китиці (тополя), щитки (в ’яз, клен) тощо. Д ерева й кущі, що мають невиразні, дрібні та численні квітки, цвітуть рано навесні до розпускання листків. Вони є переваж но віт розапильними рослинами. Д ерева й кущі, які запилю ю т ься комахами, квітнуть значно пізніше, уж е після розпускання листків. У лісах України мож на побачити дуб, бук, граб, вербу, клен, липу, черемху, яблуню, грушу, глід та багато інш их дерев. С еред кущ ових рослин, які ростуть у наших лісах, пайвідоміш ими є ліщ ина, круш ина, бруслина, кизил, ш ипш ина. Усі рослини, про які йш лося, відносять до відділу П окритонасінні. Покритонасінні — найпош иреніш а сучасна група рослин на земній кулі. Во­ ни пристосовані до ж иття на суходолі в найрізном анітніш их умовах — від

173

тропіків до тундр, від низовин до високих гір, від пустель до боліт, вони навіть можуть жити в прісних і солоних водоймах. Усе це стало мож ливим завдяки появі в них квітки, яка є органом р озм н ож ен н я і захи щ ає насінні зачат ки від несприятливих умов, плоду, що захищ ає та пош ирю є насіння, і заплідненню , я к е заб езп еч у є у творен н я зародка й запасу пож ивних речовин для його розвитку.

П О ГЛИ БЛЕН Н Я ТЕМ И

У чому переваги покритонасінних перед голонасінними?

1л. 41.2 Листок покритонасінної рослини

1л. 41.3. Квітка — найдосконаїіший орган розмноження

Іл. 41.4. Пристосування сухих плодів покритонасінних до поширення

174

Покритонасінні найбільш високоорганізовані з усіх рослин. їхнє тіло складається з різ­ номанітних тканин, але особливо досконалими є провідні ткан и н и . К си лем а побудована із судин, а ф лоем а — із ситоподібних трубок і клітин-суиутниць (іл. 41.2). Вегетативні ор­ гани досягаю ть найбільш ої досконалості й різноманітності. Крім основних функцій, вони виконують і додаткові, що зумовлю є появу їхніх різноманітних видозмін. О днак найха­ рактерн іш им органом п о кри тон асін н и х є квітка як найдосконаліш е пристосуван ня до розм н ож ен н я (іл. 41.3). У покритонасінних, на відміну від голонасінних насінні зачатки розвиваю ться не відкрито на насінних лус­ ках, а заховані в зав ’язь і захищ аю ться від висихання її стінками. С аме через це ці рос­ лини називаю ть покритонасінними. З насін­ ного зачатка ф орм ується насінина, зі стінок з а в ’язі, а нерідко й з інш их частин квітки, — оплодень. Н асін и н и разом з оплоднем у тво­ рю ю ть плід, я к и й є тіл ьк и в покритона­ сінних. О тж е, ознакам и покри тонасін ни х, д оскон ал іш и м и п ор ів н ян о з го л о н асін н и ­ ми, є: 1) б у д о в а п р о в ід н и х тканин, які поліпш ую ть транспорт речовин по рослині; 2) різноманітність вегет ат ивних органів, що поліпш ує та урізном анітню є виконання ж ит­ тєвих функцій; 3) квітка, яка є найдоскона­ ліш им органом розмноження; 4) захищеність насінних зачат ків від несприятливих умов стінками зав’язі квітки; 5) плід, у якому насі­ нина захищ ена оплоднем, що має також при­ стосування до поширення насіння (іл. 41.4);

6) подвійне запліднення, що забезпечує утворення зародка та запасу пож ивних речовин тощо.

Які особливості циклу відтворення покритонасінних порівняно з голо­ насінними? У покритонасінних гаметофіти розвиваю ться і ж ивуть па спорофіті, ж и в ­ лячись його пож ивними речовинами. Ч оловічий гаметофіт ( пилкове зерн о) розвивається в пиляках тичинок. Ж ін очи й гаметофіт (зародковий міш ок) розви ­ вається в середині насінного зачатка, що знаходиться в зав ’язі маточки. З ап и лен ­ ня частіше відбувається комахами, а не вітром. П ісля того, я к сперм ії за допо­ могою п илкової трубки потрап ляю ть до зарод кового міш ка, відбувається подвійне запліднення: один спермій зливається з яйцеклітиною, утворюючи зиготу, а інший — із центральною клітиною . Із зиготи буде розвиватися зародок, а із заплідненої центральної клітини — ендосперм із запасом пож ивних речовин. У покритонасінних від запилення до запліднення, проходить здебільш ого кілька годин, на відміну від голонасінних, у яких на це витрачається півроку й більше.

Загальна схема циклу відтворення покритонасінних рослин

Подвійне запліднення

*

Два спермії

Спори

ЧОЛОВІЧИМ ГАМЕТОФІТ

Мікроспори (у пилкових камерах тичинок)

(пилкове зерно) Яйцеклітина Центральна клітина

ЖІНОЧИМ ГАМЕТОФІТ (зародковий мішок)

Мегаспори (у насінних зачатках зав’язі маточки)

Отже, розвит ок покрит онасінних х аракт ери зуєт ься такими особливост я­ ми, я к зменш ення р о зм ір ів і спрощ ення гам ет оф іт ів, захищ еніст ь насінних зачат ків у квітці, подвійне запліднення, ут ворен н я плоду тощо.

Чим зумовлена різноманітність покритонасінних? У наш час на зем ній кулі існує б л и зь к о 250 000 д и к о р о сл и х видів п о к р и ­ тонасінних, з яких в Україні — близько 5000. З а кількістю видів вони перевер­ шують усі групи рослинного світу, разом узяті. П окритонасінні пош ирені всюди: на всіх континентах, у всіх кліматичних зонах і місцезростаннях. О собливості будови вегетативних органів та їхня здатність до видозмін, різном анітність квіток і плодів стали тими передумовами, що дали покритонасінним змогу п ри ­ стосуватися до найрізноманітніш их умов навколиш нього середовищ а.

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ МАВЧАРМПГа

А бст рагування — це виокремлення найголовніш их ознак ' відокрем лення другорядних. П орівняйте ��оло- та покрито­ насінні й, застосувавш и метод абстрагування, визначіть, які ж ознаки стали визначальним и в перемозі покритонасінних у світі рослин. пізнавати

План порівняння голо- та покритонасінних 1. Зовнішній вигляд (трави, кущі, дерева). 2. Чи має рослина досконалі провідні тканини? 3. Які є листки (прості, складні)? 4. Які є корені (головні, бічні, додаткові)? 5. Чи є видозміни вегетативних органів? 6. Чи є вегетативне розмноження? 7. Де розвиваються насінні зачатки та насіння? 8. Ч и є квітка та плід? 9. Який спосіб запилення є основним (вітром або комахами)? 10. Як відбувається запліднення? к іп п п г іа ПАЛЕОНТОЛОГІЯ^"

«П ояву квітучих рослин, — пиш е індій ськи й учений ^ андхава в КНИЖІ1' “Сади через століття”, — які створюють

найбільш ий декоративний еф ект у сучасних садах, відносять до крейдового періоду м езозойської ери. їхній вік визначається в 110 мільйонів років. О сновою тваринного світу в ті часи були динозаври й інші гігантські пла­ зуни. Тоді ж з ’яв и л и ся і перші ссавці». А як же відбувалося запилення перших рослин, у яких були квітки? Я ка група тварин почала урізноманітню ватися па­ ралельно з урізном анітненням квіток покритонасінних? КЮ ППГіа С еред покритонасінних є організми, найбільші за розміраГЕОГРАФІЯ*" МИ ПЄ лиш е сеРед рослин, а й серед усього органічного світу. Вони мож уть досягати понад 100 м у висоту (наприклад евкаліп ти ), мати стовбури діаметром до 9 м (н ап ри клад баобаби) та стебла завдовж ки 200 м і більше (ротангові пальми). А де ростуть евкаліпти, баобаби та ротангові пальми?

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1 -6

1. Д ай т е ви значення поняттю «п ок р и тон асін н і». 2. Н азвіть найхарактерніш і ознак и покр и тон асін н и х. 3. Які осо б л и в о ст і сп ор оф іта покри тонасінних? \ . Як називають гаметофіти покритонасінних? 5. Д е пош ирені покритонасінні? 6. Н азвіть найп ош иреніш і види п ок р и тон асін н и х у ваш ому регіоні.

7 -9

7. У чому переваги покритонасінних перед голонасінним и? 8. Які особливості циклу відтворення покри тонасінних? 9. Чим зум ов лен а різном анітність по­ критонасінних?

1 0 -1 2

10. Ч ом у покритонасінні називаю ть «п ер ем ож ц я м и в бор отьбі за існ уван ­ ня»? 11. Чим відрізняється запилення та запліднення покритонасінних під голонасінних? 12. Які особливості будови дозволяю ть покритонасінним д ося ­ гати велетенських розмірів?

176

Класифікація покритонасінних

ЙЕЙ двод ол ьні. ОДНОДОЛЬНІ

Класифікація в біології — це роз­ поділ ж ивих організм ів за пев­ ного системою підлеглих груптаксонів. Біологічний словник

ПРИГАДАЙТЕ! Які є одиниці класифікації? Ввідна вправа Завдання

Назви рослин

1. Протягом 1 хв уважно прочитайте назви організ­ мів у правій колонці. Закрийте підручник і запи­ шіть назви, які ви запам’ятали. Скільки організмів ви назвали?

Секвоя, хламідомонада, кораліна, фукус, навікула, евкаліпт, воль­ вокс, рафія, рафлезія, нарцис, бао­ баб, конвалія.

2. Протягом 1 хв уважно прочитайте назви рослин у правій колонці. Закрийте підручник, класифікуйте названі організми за групами Мохоподібні, Голо­ насінні та Покритонасінні й запишіть назви, які ви запам’ятали. Скільки організмів ви назвали?

Маршанція, ялиця, горобина, зозу­ лин льон, гінкго, бамбук, сфагнум, вельвічія, шипшина, річчія, саговник, обліпиха.

Зробіть висновок про значення класиф ікації в роботі з великою кількістю назв або явищ.

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т Відділ Покритонасінні належить до царст­ ва Рослини. Його поділяють на два класи: Д водольні й Однодольні. Ці назви існують із глибокої давнини, хоча нині й не відповідають вимогам науки систематики. Поділ покрито­ насінних на два класи базується на основі су­ купності ознак: 1) будова квітки; 2) тип і будо­ ва насінини та плоду; 3) будова вегетативних органів; 4) внутрішня будова тощо (іл. 42.1). Н айзагальніш ими ознаками рослин, які відносять до класу Д водольні, є: стриж нева коренева система; листки прості та складні, переваж но із сітчастим ж илкуванням ; чоти­ ри- або п’ятичленні квітки; насінина з двом а сім’ядолям и тощо. Серед дводольних велика різноманітність дерев (н ап ри клад дуб, верба, Іл. 42.1 яблуня, виш ня), кущ ів (н ап ри клад см ороди­ Дводольна (1 — мишачий горошок) на, калина, ш ипш ина) і трав (пш ениця, ко ­ й однодольна (2 — рябчик шаховий) рослини нюшина, м ’ята тощ о), які ж ивуть у різних умовах. До дводольних належ ать більш ість плодових, ягідних, овочевих, олійних, декоративних, лікарських рослин тощо. 12 Біологія, 7 кл.

177

Р ослини класу Однодольні мають м ичкувату кореневу систему, прості л и ст­ ки, паралельне чи дугове ж илкування; тричленні квітки; насінину з однією сім ’ядолею тощо. П ереваж на більш ість однодольних — трав’янисті рослини, які добре перен осять н есп ри ятли ві ум ови існування. К лас О днодольні вклю чає багато важ ливих сільськогосподарських рослин: злакові (н ап ри клад пшениця, ж ито, ячм ін ь, кукурудза, ри с), овочеві (н ап р и к л ад спарж а, цибуля, часник), декоративні (лілії, тю льпани, гіацинти) тощо.

П О ГЛИ БЛЕН НЯ ТЕМИ

Чи можна за однією ознакою визначити належність рослини до того чи іншого класу?

Іл. 42.2 Однодольна рослина вороняче око

листки із сітчастим жилкуванням

частини квітки в кількості, 'Р кратній 4 ----------- або 5

Іл. 42.3 Ознаки дводольної рослини

178

В основу класиф ікації покритонасінних покладено особливості будови квітки, суцвіть і плодів, кількість сім ’ядолей у насінині, тип кореневої системи, особливості будови листків і стебла тощо. Велике значення для класиф і­ кації має будова оцвітини, тичинок, маточок. П роте не існує жодної ознаки, за якою можна було б чітко вказати належ ність рослини до одного з класів. Серед дводольних є рослини з ознакам и однодольних (н априклад подо­ рож ник із дуговим ж илкуванням листків), і, навпаки, серед однодольних є рослини з ознакам и дводольних (н априклад вороняче о ко із сітч асти м ж и л к у в а н н я м л и с т к ів ) (іл. 42.2). Отже , віднести рослину до кожного з класів мож на лише за певною сукупніст ю ознак.

Які найхарактерніш і ознаки рослин класу Дводольні? У насінині дводольних є два зародкових листки — сім ’ядолі. У них містяться запасні поживні речовини, які проросток використо­ вує під час розвитку. У дводольних зазвичай розвинена стриж нева коренева система. Це поясню ється тим, що головний корінь, який утворю ється із зародкового кореня, живе тривалий час. Більш ість дводольних у стеб­ лах і коренях мають бічну твірну тканину — камбій, яка забезпечує ріст цих органів у тов­ щину. Л и стки дводольних буваю ть простими або ск ладн и м и , маю ть зви ч ай н о сітчасте ж илкування. О сновне число частин квітки здебільш ого дорівню є чи кратне 5, рідше 4 (іл. 42.3). Д о класу Д водольн і відносять б л и зь к о 2 /3 видів п окри тонасін ни х, які

об’єдную ть у 429 родин, з як и х в Україні є представники б ли зько 180. Н ай п ош и ­ реніш ими в природі чи в культурі в наш ій країні є представники родин Л ататтєві, Ж овтецеві, К актусові, Букові, Березові, Гарбузові, К апустяні, Розові, Бобові, С елерові, П асльонові, Айстрові тощо.

Які ознаки є загальними для класу Однодольні? У насінині однодольних є один зародко­ вий листок. П роте в ньому немає поживних речовин. Ця сім ’ядоля, яку називаю ть щит­ ком, виконує функцію всмоктування пож ив­ них речовин із запасальної тканини насінини — ендосперму. Головний корінь у них відмирає рано, зам ість нього розвиваю ться додаткові корені, з яких ф орм ується мичкувата корене­ ва система. Камбій у них відсутній, тому по­ товщ ення вегетативних органів обмежене. Л истки прості, як правило, мають дугове чи паралельне ж илкування (іл. 42.4). Д о класу Однодольні відносять близько 1/3 видів по­ критонасінних, які об’єдную ть у 104 родини. Загальні уявлен н я про цей клас даю ть роди­ ни Л ілійні, Цибулеві, Зозулинцеві, О сокові, Злакові, Пальмові, Ряскові тощо.

листки з дуговим жилкуванням

частини квітки в кількості, кратній З одна сім’ядоля

Іл. 42.4. Ознаки однодольної рослини

ІЕ ЗА С В О Є Н Н Я А н а л із — це розум ови й розп оділ предм етів, я в и щ на ч а­ стини. П роаналізуйте таблицю порівняльної характеристики о знак представників класів Д водольні й О днодольні й ви ­ значте назви ознак, за яким и вони розрізняю ться. П еренесіть таблицю в робочий зошит.

НАВЧАЄМОСЯ ПІЗНАВАТИ

Ознаки

Однодольні

Дводольні

Переважно трави

Дерева, кущі, одно-, дво- та багато­ річні трави

Мичкувата коренева система

Стрижнева коренева система

Стебло трав’янисте, не здатне до Стебло може бути трав’янисте чи де­ потовщення рев’янисте з камбієм, завдяки ді­ яльності якого воно потовщується Листки прості, з паралельним або Прості чи складні листки із сітчас­ дуговим жилкуванням тим жилкуванням Число частин квітки кратне 3

Число частин квітки кратне 4 або 5

Зародок з однією сім’ядолею, яка Зародок має дві сім’ядолі з поживни­ при проростанні всмоктує поживні ми речовинами, які використовують­ речовини з ендосперму до зародка ся при проростанні насінини іг

179

Б ІО Л О ГІЯ

Д авні греки вірили, що МІФОЛОГІЯ* в кож н *й водоймі ж иве бо­ гиня — чарівна німфа, яка оберігає свою водойму від різних напастей. 11а честь цих міфічних красунь учені й назвали род��ну дивних витончених рослин Німфейні, або Лат ат т єві, які належать до класу Д во­ дольні. Це багаторічні водяні рослини, що ж и ­ вуть у стоячих і повільнонроточних водоймах заявдяки ряду пристосувальних ознак. До цієї родини належать латаття біле, глечики жовті, вікторія амазонська тощ о (іл. 42.5). Цікаво, який вигляд мали німфи? А що допомагає цим рослинам жити у воді? __ С тепова природна зоБІОЛОПЯ. на зай м ає 40% території ГЕОГРАФІЯ1 У країни. Д л я неї х а р а к ­ терний помірно континентальний клім ат із невеликою річною сумою опадів і високою випаровуваністю . Тут у рослинном у покриві багато однодольних, які добре п ристосували­ ся до перенесення несприятливих умов ж и т­ тя. Передусім, це посухостійкі (ксероф іти ) зл ак о ві — ко ви л а, ж и тн як , ти п ч ак тощ о (іл. 42.6). З а допомогою словн ика визначте п оняття «ксерофіти». Які є особливості в будові названих вищ е рослин, що забезпечу­ ють їхнє існування в посуш ливих умовах?

Іл. 42.5. Латаття голубе

Іл. 42.6. К овш а Лессінга

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Дайте визначення дводольним. 2. Дайте визначення однодольним. 3. Які най­ характерніші ознаки дводольних? 4. Наведіть приклади родин із класу Дво­ дольні. 5. Назвіть характерні ознаки однодольних. 6. Назвіть родини з класу Однодольні.

7 -9

7. За якими ознаками здійснюють поділ покритонасінних на класи? 8. Оха­ рактеризуйте рослини класу Дводольні. 9. Охарактеризуйте рослини класу Однодольні.

10-12

10. Чому поділ покритонасінних на класи не можна здійснити за однією озна­ кою? 11. Які пристосування мають водяні рослини до життя у воді? 12. Наве­ діть приклади ознак таксонів класу Однодольні, які допомагають переносити несприятливі умови існування.

180

Родина Капустяні, або Хрестоцвіті Основне поняття:

Хто капусту щодня споживає, той добре себе почуває. П риказка

КАПУСТЯНІ ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке китиця, стручок, прості листки?

Цікаво знати

К апуста відом а з д авніх-д авен . Вона згад у єтьс я ще в д ав н іх кн и ж ках, які п и сал и ся за часів С вятослава в XI ст. В ітамін С у капусті не руйнується під час збе­ рігання у свіжому та квашеному вигляді. Постійне вживання цієї рослини підвищує стійкість ор­ ганізму до захворювань. Знам е­ нитий англійський мореплавець Джеймс Кук вважав, що квашена капуста виганяє хвороби з тіла та рятує життя морякам. Не ви п ад ­ ково в давн и н у жоден корабель не відправлявся в далеке плаван­ ня без запасів квашеної капусти. А знаменитий полководець Александр М акедонський наказував годувати своїх воїнів капустою , і це додавало їм сили, хоробрості та витривалості. То чому родина, яку ви будете вивчати, отрим ала назву К апустяні? А чому її інша назва Х рестоцвіті (іл. 43.1)?

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т Важко сьогодні уявити наше харчування без капусти. Я кщ о ще донедавна на нашому столі панувала білоголовкова капуста, з якої готували салати, перші та другі страви, то сьогодні багатьом із вас відомі й червоноголовкова капуста, і цвітна капуста, і коль­ рабі. Д о речі, чи всі знають, що таке головка капусти? Д ля тих, хто не знає, розкриєм о се­ крет. Це — видозмінена брунька, у якій дуже вкорочені між вузля і листки щ ільно наляга­ ють один на одного. С аме із цим і пов’язано багато загадок про цю рослину. Пригадайте їх.

Іл. 43.1. Родина Капустяні: 1 — квітка; 2 — плоди; 3 — суцвіття; 4 — капуста польова; 5 — рапс; 6 — гір ­ чиця польова; 7 — редька посівна

ЗАГАЛЬНІ ОЗНАКИ РОДИНИ

Квітка

Ч4ІІ2+2Т4+2М(2)

Суцвіття

Китиця

Плід

Стручечок

Листки

Прості 181

К апуста походить із С ередзем ном ор’я і належ ить до родини К апустяні, або Х рестоцвіті. Р озглянем о ф орм улу квітки (с. 181). У квітці капустяних чотири чаш олистки (Ч 4) й чотири пелюстки, розміщені хрест-навхрест (П 2+2 ); шість тичинок: чотири довгі й дві короткі (Т 4+2). М аточка одна з двох плодолистків, що зрослися, за в ’язь верхня (М ^2)). Рискою внизу позначаю ть положення за в ’язі. Плід — стручок або стручечок. Зовн і стручок подібний до боба, але в се­ редині стручка є плівчаста перетинка, якої немає в бобах. Н асінини прикріплю ­ ю ться до країв цієї перетинки. Д о родини К апустяні належ ать багато важ ливих харчових (капуста, редька, хрін), корм ових (рапс, турнепс), лікарських (ж овтуш ник, гірчиця, грицики) жироолійних (риж ій, рапс), медоносних (свиріпа, гірчиця) рослин. Є серед капустових чимало декоративних рослин (лунарія, матіола, левкой ) і злісних бур’янів (талабан, редька дика, хрінниця).

Щ

ПО ГЛ И БЛ ЕН Н Я ТЕМИ

Я кі біологічні о соб ли вості м аю ть рослини родини К ап устян і? Капустяні добре та швидко пристосовую ться до найрізноманітніш их місце­ зростань. Ці рослини ш ироко представлені в лісах, степах, у вологих місцях і навіть у воді, але все ж таки переважають серед них рослини посуш ливих і сухих місцезростань. Тому листки в них зазвичай опушені волосками, рідше — голі, по­ криті восковим нальотом. Д осить часто листки виділяю ть леткі ефірні олії, які сприяю ть захисту рослин від надмірного випаровування води. У деяких рослин (наприклад редька, хрін) головні корені накопичують поживні речовини, видозмі­ нюючись у коренеплоди. Капустяні пристосовані як до перехресного запилення, так і до самозапилення. Д ля видів із дрібними квітками (наприклад хрінниця) основними запилю вачами є мухи, а рослини з яскравими великими квітками (н априклад редька дика) запилю ю ться бджолами та джмелями. Деякі види, які цвітуть уночі та мають сильний запах, запилю ю ться метеликами (наприклад матіола). П ош ирення плодів і насіння в багатьох рослин з родини Капустяні здійсню ється за допомогою вітру, тому вони мають крилоподібні придатки іі малі розміри. Отже, найхаракт ерніш ими особливостями капуст яних е ознаки присто­ сування до посуш ливих ум о в зрост ання: опушення, восковий наліт, утворення коренеплодів, виділення лет ких сполук, поширення за допомогою віт ру тощо. СИСТЕМАТИЧНЕ ПОЛОЖЕННЯ ВИДУ

Відділ Покритонасінні Клас Дводольні І Іорядок Канерцевоцвіті Родина Капустяні Рід Капуста Вид Капуста городня

182

Ч ом у родину нази ваю ть К ап устян і, або Х рестоц віті? Н азва родини походить від назви роду К апуста, до якого належать рослини, що мають найхарактерніш і ознаки родини. Ось капуста городня, яку ми всі добре знаємо, без якої сьогодні важко уявити наше харчування. Ц е — дворічна світлолю бна рослина, вимоглива до угноєного та вологого ґрунту. Перший рік на вкороченом у стеблі розвиваю ться великі, прості листки , що зібрані у велику бруньку, яка за формою нагадує голову. Від латинсько­ го слова «капут» і походить українська назва рослини. Зовніш ні листки мають сизо-зелене

забарвлення і здатні до фотосинтезу, а внутріш ні — безбарвні нефотосинтезую чі, м’ясисті, містять багато вуглеводів, що зумовлю ю ть солодкуватий смак. Н а дру­ гий рік розвиваю ться квітконосні нагони з досить великими жовтими квітками, зібраними в суцвіття китицю. О цвітина має характерну будову: пелюстки розтаиювуються хрест-навхрест. Плоди — стручки. Капуста має численні сорти та форми, найголовніш ими з яких є капуст а городня — білоголовкова та червоноголовкова (спож иваю ть листки). Значного пош ирення набули капуст а цвітна (спож иваю ть суцвіття), капуст а кольрабі (спож иваю ть стебло), капуст а б рю с­ сельська (спож иваю ть дрібні головки, що утворю ються з бруньок на стеблі) тощо. Отже, родину Капуст яні т ак називаю т ь тому, що капуст а є основним родом цієї родини. Н азва родини Хрест оцвіт і п ов’язан а з особливостями будови квітки.

Яке господарське значення рослин родини Капустяні? Господарське значення капустяних важко переоцінити. Багато представників цієї родини є цінними овочевими, олійними та медоносними рослинами. Основне місце серед них посідає капуста з великою різноманітністю сортів (іл. 43.2). Як овочеві рослини, широковідомі також редька та редиска, я к пряні культури — хрін звичайний і сарептська гірчиця. Свіжі корені хріну використовую ть при солінні огірків, помідорів, грибів, терті корені — приправа до м’ясних і рибних страв. А з перемеленої макухи гірчиці виготовляю ть столову гірчицю, що є приправою до їжі, а також іде на виготовлення гірчичників. Як салатні рослини вживаю ть крессалат, суріпицю звичайну. Уже більше 100 років у Китаї вирощ ують як овочеву рослину грицики звичайні , які в нас є злісним бур’яном. Свіжі листки грициків приємні на смак і використовую ться для приготування вітамінних салатів, супів, борщів, приправ до м’ясних страв. Велике значення мають олійні культури: ріпак, чорна гірчиця, рижій тощо. Олія гірчиці застосовується при виготовленні м аргари­ ну, а швидковпсихаюча олія рижію — у живопису, для виготовлення оліфи тощо.

' М

.

V".

Іл. 43.2. Сорти капусти: 1 — червоноюловкови; 2 — биоголивкова; 3 — цвітна; 4 — кольрабі; 5 —пекінська; 6

брюссельська

183

Більш ість олійних культур є і медоносними. Н айкращ ими рослинами-медоносами в Україні є редька дика, суріпиця звичайна, гикавка сіра, свиріпа , рапс, гірчиця польова тощо. Багато видів канустових застосовуються в медицині. Так, грицики є прекрасним кровоспинним засобом. Є серед канустяних і злісні бур’яни (напри­ клад талабан польовий, хрінниця смердюча). До Червоної книги України занесені: капуст а кримська, ж еруха грецька, лупарія ож иваюча, шиверекія подільська та де­ які інші. Отже, господарське значення родини Капуст яні зумовлюється викорис­ танням людиною овочевих та олійних рослин цієї родини.

Ю Р Ч Е ЗА С В О Є Н Н Я с іп п п гРПгмАїсг

У листопаді 1963 р. в А тлантичному океані, в 20 милях південніш е Ісландії, унаслідок виверж ення підводного вулка­ на утворився новий острів. Першою судинною рослиною на цьому острові стала гірчиця морська, яка була виявлена вченими вже в липні 1965 р. Про що може свідчити цей цікавий природний експеримент? Визначте гео­ граф ічне полож ення Ісландії. У давнину в кож ній хаті в Україні стояло відро з питною водою, в якому ц плавали два корінці хрін у (іл. 43.3). Така вода довго зберігалася свіжою і мала приємний смак. Люди, які пили цю воду, відчували легкість у ногах ^ ^ з х >щ і поліпш ення рухливості суглобів, у них розсм октували­ ся солеві відкладення нри подагрі та зменш увалися болі. Соком хріну, розбавле­ ним водою, дуже добре полоскати рот і горло при зубному болю, ангіні та стома­ титах, оскільки в ньому містяться фітонциди. ІЦо таке ангіна, подагра, стоматит? БІОЛОГІЯ Д ля України особливе значення має технологія одержанТЕхнікдЬ ня палива з р іп а ко во ї олії, її мож на або безпосередньо за л іп и ­ ти в баки дизельних двигунів, або ж із неї мож на виготовляти спеціальне дизельне паливо — «блакитний ангел». Підготуйте опис ріпаку та визначте його систем атичне полож ення.

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Знайдіть місце капустових у відділі Покритонасінні. 2. Які характерні озна­ ки представників родини Канустяних? 3. Назвіть найпоширеніші рослини капустяних. 4. Який плід і суцвіття в капусти? 5. Які овочеві культури є серед канустяних? 6. Які олійні культури є в родині Капустяні?

7 -9

7. Які біологічні особливості рослин родини Капустяні? 8. Чому зовнішні ли­ стки головки капусти зелені, а внутрішні —білі? 9. Серед капустяних багато бур’янів. Чи можна назвати їх шкідливими та непотрібними рослинами?

10-12

10. Які особливості капустяних дають можливість їм швидко пристосовувати­ ся до умов середовища? 11. Які хімічні сполуки хріну, капусти та інших капу­ стяних визначають їхнє господарське значення? 12. Яке значення для України може мати ріпакова олія?

184

Родина Розові ?„сГ ,;е

розові

Троянда — квітка ніжна, М илується К иф ера. Ц віте рум ’ян а пиш на, Н емов сам а Венера. О. С. Пушкін

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке щиток, зонтик, кістянка, багатокістянка, яблуко, суничина, складні листки? Поміркуйте

Ц інну троян д ову олію , що ви ­ к о р и с т о в у є т ь с я в п а р ф у м е р ії (для виробництва високоякісних парф ум ів та одеколонів), косм е­ тиці та медицині (д л я аром атеран ії), отри м ую ть з пелю сток т роянди дам аської, як у здавна культивують у Болгарії (іл. 44.1). Д л я отри м ан н я 1 кг цієї олії потрібно б ли зько 3000 кг пе­ л ю стків троян д . С к іл ьк и ж потрібно зібрати пелю сток тр о ­ янд, щоб отримати 1 кг трояндо­ вої олії, якщ о на 10 г витрачаєть­ ся 350 000 відбірних пелю сток?

ОСНОВНИЙ ЗМ ІС Т К оли ми згад у єм о про родину Р о зо в і, в уяві, насам перед, постаю ть троян д и . Бо Іл. 44.1. Трояндові плантації у квітникарському господарстві немає, мабуть, на наш ій планеті ж одного куточка, де б не знали й не лю били цю росли ­ ну. У багатьох країнах її називаю ть «царицею ЗАГАЛЬНІ ОЗНАКИ РОДИНИ квітів». Про неї по всьому світу складені чис­ ленні ф ольклорні твори, вірші, пісні. Та й ко­ Квітка Ч5ІІ5ТооМі,(3-5)або^ жен із вас може розповісти багато цікавого Суцвіття Китиця, щиток, про цю рослину. Д икорослих родичів тр о ян ­ зонтик тощо ди в нас називаю ть шипшинами. Троянди й Плід Кістянка, яблуко, ш ипш ини не лиш е милую ть наше око, вони є багатокістянка тощо корисними д ля людей. З пелюсток троянди Листки Прості та складні отрим ую ть н ад зви ч ай н о цінну олію , як у використовую ть у п ар ф ум ерії га м едицині. П лоди ш и п ш ини — н айбагатш е п риродн е д ж ерело вітам іну С, без як ого не м ож е н орм ал ьн о ф у н к ц іо н у в ати л ю дськ и й організм . Але про це ви д ізн аєтеся пізніш е, коли б удете вивчати «Б іол огію людини». 185

Т роянди й ш ипш ини — кущі або кущ ики, а взагалі до родини Розові нале­ ж ать дерева, кущі й трав’янисті рослини. Це — добре відомі вам яблуня, груша, слива, виш ня, малина, суниці, глід, черемха, горобина, перстач, гравілат, нарило й багато інших. Х арактерним и ознакам и цієї родини є квітка, яка в розових зв и ­ чайно п’яти членн а з вільнопелю стковим віночком. Тичинок багато, проте їхня кількість кратна кількості пелюсток. Згадайм о з математики, що таке кратність. М аточка утворю ється з одного чи кількох плодолистків. Плоди різноманітні — багатокістянки (м алина, ож ина), кістянки (ви ш н я, слива, персик), суничина (су­ ниці, полуниці), яб луко (яблун я, груша, горобина) тощо. Серед розових багато вітаміносних, лікарських, медоносних, декоративних та інш их корисних рослин.

П О ГЛИ БЛЕН Н Я ТЕМ И

Які біологічні особливості рослин родини Розові? Квітки розових мають подвійну оцвітину з 5 вільних пелюсток і 5 чашолист­ ків, прирослих до квітколожа. У квітках розових є дуже своєрідна структура — гіпантій, який має форму бокала. Гіпантій — це результат зростання квітколожа з основами чаш олистків, пелю сток і тичинок. Квітки поодинокі чи зібрані в суцвіття. Більш ість розових є комахозапильними рослинами, тому їхні квітки ма­ ють біле, рожеве, яскраво-червоне, рідше жовте забарвлення, виділяють нектар і нерідко мають сильний запах. Н е зовсім приємний запах квіток глоду, горобини приваблю є невеликих жуків, ос, а аромат квіток яблуні, вишні — бджіл і джмелів. Я кщ о квітки розових мають більш-менш одноманітну будову, то їхні плоди над­ звичайно різноманітні. Різним представникам родини притаманні соковиті та сухі плоди. Так, у сливи, вишні, персика плід кістянка, у ожини — багатокістян­ ка, у яблуні, айви, горобини — яблуко, у суниць, полуниць — суничина. Трапляю ть­ ся в розових і сухі плоди (наприклад багатогорішки в гравілату, перстачу). Плоди та насіння розових пристосовані до різних способів поширення. Н априклад, соко­ виті, яскраво забарвлені плоди горобини, ож ини, малини поширюю ться гітахамп та ссавцям и, плоди приворотня, перстачу, гравілату поширюються тваринами го-

1л. 44.2. Різноманітність розових: 1 — черемха звичайна; 2 — горобина звичайна; З — глід одноматочкоїшй; 4 — перстач бишй; 5 — суниці лісові; в — перстач прямостоячий

186

іцо (іл. 44.2). Велике значення в житті розових відіграє вегетативне розмноження. Усім відома здатність малини проникати на сусідні території завдяки своїм підземним паросткам, утворення ожиною густих колю чих заростей завдяки вкоріненню своїх надземних нагонів, утворення густої молодої порості вишнею.

Чому шипшину відносять до родини Розові? Рід Шипшина, або Роза, — великий за обсягом, до нього відносять близько 80 дикорослих видів, пош ирених в Україні. Нині відомо понад 25 000 сортів тро­ янд (так називаю ть у нас культурні рослини цього роду), які поділяю ть на групи чайні, штамбові, виткі, кущ ові тощо. У природних ум овах найчастіш е тр ап л я ­ ються шипшина собача та шипшина корична. У культурі дуж е пош ирені шип­ шина зморшкувата, троянда дамаська й троянда гальська. М аііж е всі види роду здатні утворю вати махрові, тобто з численними пелю стками, квітки. Шипшина собача — кущ заввиш ки до 2,5 м. СИСТЕМАТИЧНЕ ПОЛОЖЕННЯ ВИДУ Росте на узліссях, схилах, у світлих лісах, Відділ уздовж доріг. Ці рослини цвітуть у травн і\Г , Покритонасінні червні. К вітки великі рож еві із си льн и м приємним запахом, які запилю ю ть комахи. Квітки одиничні чи зібрані в суцвіття, мають 5 чашолистиків, 5 пелюсток, тичинок і м а т о ­ чок багато. Плід — соковитий, утворений розрослим квітколожем, у середині якого є бага­ то жовтих, укритих волосками дрібних сухих плодиків. Стебла вкриті гострими шипами.

Клас Дводольні

Отже, шипшина належить до роди н и Р озові, т ом у що м а є, н асам п еред, характ ерну для родини будову квітки.

Вид Троянда гальська

Порядок Розоцвіті Родина Розові Рід Рола, або Троянда

^

■■

Яке господарське значення рослин родини Розові? Розові дали людині величезну кількість корисних рослин. Найважливіш ою плодовою культурою помірних широт є яблуня домашня, яка має більше 10 000 сортів. Сорти яблуні, які вирощують в Україні, поділяють на три групи: літні (н а­ приклад Паиіровка), осінні (наприклад Антонівка) та зимові (наприклад Кальвіль сніговий, Джонатан). З яблук виготовляють повидло, соки, джеми, але найкраще — це свіжі дозрілі яблука, у яких міститься велика кількість корисних речовин. У сві­ жому, сушеному, маринованому вигляді споживають і плоди сливи, абрикоса, аличі, вишні, черешні, айви, малини тощо. Багато розових цінуються людиною як декоративні рослини. Особливе місце належить трояндам, які своїм забарвленням квіток, ніжним ароматом, тривалим цвітінням, витонченістю форм здавна полони­ ли людину. Серед розових є чимало медоносних (яблуня, малина тощ о) і лікарсь­ ких рослин. Наприклад, сушені плоди, листки та пагони малини застосовують у ви­ гляді відварів як жаропонижувальні ��а потогінні засоби під час простуди; квітки та плоди глоду —для лікування серцево-судинних хвороб; препарати з плодів шипши­ ни (наприклад холосас) — для лікування хвороб печінки, жовчного міхура. У с у ­ ниць лісових плоди багаті на Ф ерум — елемент, необхідний для утворення гемо­ глобіну та інші речовини, що поліпшують кровообіг і травлення. Отже, господарське значення родини Розові зумовлене плодово-ягідними, декоративними, лікарськими та медоносними рослинами.

187

ІЕ ЗАСВОЄННЯ БІОЛОГІЯ

^с' соР™ суниць. як’ ми

ВІФ01ДУємо па своїх дачних ділянках і городах, пере­ важ но відносять до виду суниці ананасні (іл. 44.3). Плоди цих сортів мають червоний або рож евий соковитий плід. Плоди суниць мають високі смакові якості, містять вітамін С, ф осф ор, зал ізо і ш ироко вж и ваю ться у с в і­ жому та переробленому вигляді. З а яких умов суниці, що вирощ ують у культурі, можуть давати гарні врож аї? БІОЛОГІЯ Квітка троянди за краМІФОЛОГІЯ+ су " аром ат з давніх-давен користується лю бов’ю та ш ануванням (іл. 44.4). Н айдавніш им цент­ ром розведення троян д була П ередня Азія, звідки ці чудові рослини потрапили в ан ти ч­ ну Грецію. П ривезена зі східних країн, тр о ян ­ да п р и свя ч у в ал ась А ф родіті. О собл и ви м культ троянди був за часів розквіту Рим ської імперії. Римляни нагороджували трояндами за визначні засл у ги , вінком із тр о ян д п р и к р а ­ ш али голову переможця, троянду п рисвячу­ вали Венері. Хто такі А фродіта та Венера? РОСЛИННИЦТВО*"

БІОЛОГІЯ

Іл. 44.3. Сорти культивованих суниць: 1 — Муто; 2 — Фестивальна

Іл. 44.4. Троянда. Сорт Софі Лорен

^ я ^лУк а х є багато кориспих речовин. Так, спо­ ХІМІЯ' луки заліза корисні для кровотворення, сполуки калію — поліпш ую ть роботу серця та печінки, вітамін С збільш ує опірність організму. Є в яблуках й особливі речовини — пектини. Я ке їхнє значення для організму лю дини?

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Знайдіть місце родини Розові в царстві Рослини. 2. Які найхарактерніші ознаки родини Розові? 3. Назвіть основні роди родини. 4. Які є плоди в розових? 5. Які ви знаєте плодові культури родини? 6. Назвіть лікарські рос­ лини родини.

7 -9

7. Які біологічні особливості рослин родини Розові? 8. Як утворюється плід шипшини? 9. Які види родини вирощують у вашій місцевості?

10-12

10. Чим культурні сорти суниць відрізняються від дикорослих? 11. Які сорти троянд ростуть у місцевості, де ви проживаєте? 12. Які хімічні сполуки розо­ вих визначають їхнє господарське значення?

188

Родина Бобові Основне поняття:

БОБОВІ

У плоді сиділи п’ять горош ин; вони були зелені, плід також зелений, от вони і думали, що й весь світ зелений... Г. К. А ндерсен

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке неправильна квітка, біб, головка? Відшукайте зв’язок

Я к пов’язані між собою човен, м етелик і біб (іл. 45.1)?

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ Б о б о ві — родина класу Д водольні, н ай ха­ рактерніш ими ознаками рослин яки х є п ’я т и членна, двост ат ева, неправильна квітка та плід біб. Загальний вигляд віночка квітки схо­ жий на метелика, а ниж ня частина подібна до човника. Квітка має 5 зрослих чаш олистків, 5 пе­ люсток: одна верхня пелю стка вільна (її на­ зиваю ть вітрило), дві бічні вільні (це — вес­ ла) і дві нижні зрослі на верхівці (човник). Тичинок 10, вони зростаю ться, утворюючи тичинкову незамкнуту трубку, або вони всі вільні, або тільки одна. М аточка з одного плодолистка. Квітки зібрані в китицю (н а ­ приклад квасоля) або головку (н ап ри клад коню ш ина). Плід — біб. Л и стки складні, рідко прості. Бобові — це дуж е велика родина, до якої відносять до 18 000 видів, пош ирених по всій земній кулі. Це дерева, кущі та трави. Серед покритонасінних лиш е дві родини — Орхідеєві та Айстрові — переваж аю ть Бобові за кількістю видів. Н айвідом іш им и є горох, квасоля, соя, коню ш ина тощо. Рослини родини Бобові здавна відіграють у ж итті лю дини зн ач н у роль. С еред них є багато цінних зерн об обови х (горох, соя, сочевиця, нут, квасоля, боби), кормових (н а ­ приклад коню ш ина, ви к а), д еко р ати в н и х (біла акація, ж овта акація, гледичія, мімоза, лю пин, д у х м ян и й горош ок), л ік ар с ьк и х (н ап р и кл ад буркун , астрогал ш ер сти сто ­ квітковий, солодка гола) та інш их рослин.

ЗАГАЛЬНІ ОЗНАКИ РОДИНИ

Квітка

іЧ ( 5)П 5Т ( 9)+і Мх

Суцвіття

Китиця,головка

Плід

Біб

Листки

Складні: пальчасті, перисті, трійчасті; прості: (рідко)

Іл. 45.2. Люпин багаторічний

189

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Які біологічні особливості рослин родини Бобові? Характерною особливістю бобових є утворення на їхніх коренях бульбочок. Бульбочки — спеціалізована тканина, у якій розвиваю ться бульбочкові бактерії, що здатні засвою вати атм осф ерний азот й утворю вати сполуки азоту. Ці речови­ ни вони віддаю ть бобовим, які їм дуж е потрібні. Завдяки таком у співжиттю бо­ бові накопичую ть багато білків, які потрібні лю дині й тваринам. Бобові за цю здатність отримали назву «чемпіонів» у світі рослин з накопичення білків. Будо­ ва квітки бобових пристосована до певних запилю вачів. Так, вітрило приваблює комах, а весла та човник під вагою комах-запилювачів розходяться й опускаються, відкриваю чи д л я них доступ до н ектарників. При цьому велике зн ачен ня мас довж ина хоботка комахи. Так, у коню ш ини довж ина квіткової трубки становить 9 -1 0 мм, що відповідає довж ині хоботка джмелів і бджіл. Цю особливість обов’я з ­ ково треба враховувати, вирощ ую чи бобові на насіння. Н асіння без ендосперму, запасні речовини відкладаю ться в сім ’ядолях. Д озрілі боби розтріскую ться, роз­ криваю чись двом а стулками й одночасно із силою закручую чись, розкидають н асін ня м айж е на метр від б атьківської рослини. Отже, найхаракт ерніш ими біологічними особливост ям и бобови х є накопичування білків, прист осування до комахозапилення та співжиття з азот фіксуючими бакт еріями.

Чому горох відносять до родини Бобові?

СИСТЕМ АТИЧНЕ ПОЛОЖ ЕНН Я ВИДУ

Відділ Покритонасінні Клас Дводольні Порядок Бобоцвіті Родина Бобові Рід Горох Вид Горох посівний

190

Бобові пош ирені дуже ш ироко — від А рк­ тики до А нтарктики. З а широтою розповсю ­ дж ення бобові поступаю ться лиш е злаковим. З а своїм значенням , кількістю видів, пош и­ ренням найвідоміш ими в Україні є роди Го­ рох, Коню ш ина, Лю пин, Лю церна, Квасоля, Горошок, Чина, Буркун, Астрагал, Еспарцет та деякі інші. З а посівними площ ами та збо­ ром зерна серед зернобобових перше місце в Україні посідає одна з найдавніш их культур­ них рослин — горох посівний. В останні д е­ ся ти р іч ч я зн ач н о зб іл ь ш и л и ся площ і, на яких вирощ ую ть сою. Горох посівний однорічна рослина зав­ виш ки до 100 см з полеглим або чіпким стеб­ лом. Лист ки складні, перисті, закінчую ться розгалуж еним вусиком. При основі листків є добре розвинені прилистки у вигляді зеле­ них л и с т о ч к ів . К віт ки м ет ели коп одіб н і, великі, білі, зібрані в китицю, що утворена лиш е з кількох ( 1 - 3 ) квіток. С амозапильна рослина. Плід — біб завдовж ки 5 -1 0 см, з 4 -1 0 кулястими насінинами. Цвіте в червні-липні. Має багато сортів, серед яких особливо відома ф орм а так званого зеленого горошку, який ш ироко використовую ть у їжу.

Яке господарське значення рослин родини Бобові? Разом зі злакам и насіння бобових — найдавніш а складова частина їжі л ю ди ­ ни. Н асіння таких рослин, як горох, квасоля, боби, сочевиця, містять не тільки багато білків, а й вуглеводів, а такі рослини, як соя, арахіс, містять багато олії. Серед бобових є чимало важ ливих кормових культур, наприклад, конюшина л у ч ­ на, лю церна посівна, боби кормові. їхн я надземна частина містить до 4% білків, вітаміни, тому вона пож ивна та корисна для відгодівлі тварин. Гарними д екора­ тивними рослинами є акації, один із видів якої — акація срібляст а, відома в нас під неправильною назвою — мімоза. У наш их парках часто вирощ ую ть робінію звичайну, чи білу акацію, робінію клейку з рож евими суцвіттям и та к араган у д е ­ р е в ’янисту, або жовту акацію. Бобові рослини завдяки співіснуванню з бульбоч­ ковими бактеріями збагачую ть ґрунт азотним и речовинами. П ісля збирання рослин у ґрунті залиш аю ться їхні корені з бактеріям и та сполукам и азоту. Д о ­ сить часто окремі рослини (коню ш ина, лю церна) використовую ть у сільському господарстві як зелене добриво: зелені надземні частини приорю ю ть, збагачую ­ чи таким способом ґрунти органічними сполукам и та поліпш ую чи їхню структу­ ру. Серед бобових відомі й лікарські рослини, наприклад, солодка гола, буркун лікарський, біла акація. Так, речовини коренів солодки голої входять до складу ліків, які запобігаю ть старінню організму. Багато бобових — цінні медоноси (наприклад біла акація, люцерна, коню ш ина). Ф ахівці вваж аю ть акацієвий мед одним із кращ их. Д еякі бобові даю ть дуж е цінну деревину (чорне, бразильське червоне та сандалове дерева), барвники (н ап ри клад дрік красильний). Із родини Бобові до Ч ервоної книги України занесені аст рагал дніпровський, карагана скіфська, зіноват ь біла, зіноват ь подільська, дрік донський, лю церна прим орська, горох високий, чина р я б а та деякі інші. Отже, господарське значення родини Бобові зум овлене наявніст ю в ній зер н о ­ бобових, декорат ивних, лікарських �� а корм ових рослин (іл. 45.3).

Іл. 45.3. Риіномантність бобових: 1 — еспарцет посівний; 2 — робінія (біпа акація); 3 — сочевиця харчова; 4 — солодка гола; 5 — боби; 6 — чина бульбиста

191

к іп п п п а

Якось до Ч. Дарвіна прийшли сусідиселяни й запитали: «Щ о робити, аби підвиїцити врожай конюшини для того, щоб корови давали більше молока?» Учений зацікавився, чому ж це конюшина на полях не дає високих врожаїв. Вивчивши будову квітки цієї рослини (іл. 45.4), він зрозумів у чому тут справа. І великий природодослідник порадив селянам: «Розводьте домашніх котів». Така відповідь дуже здивувала їх, але вони послухалися Ч. Дарвіна й через деякий час коро/л 4 5 4 ви почали давати більше молока. Як же впливають домашні Конюшина лучна коти на підвищення надоїв молока? БІОЛОГІЯ Археологи знайш ли в М ексиці та Перу насіння квасолі, Географія "*" ііі° с и д и т ь п Р° те> Що її культивували ще за 5000 р. до н. е. Після експедицій Х ристофора Колумба цю рослину почали ви­ рощувати в європейських країнах. У нашій країні квасолю почали культивувати тільки з X V III ст. Є багато видів квасолі, які відрізняю ться між собою будовою стебел, квіток і плодів. Наприклад, в Україні вирощують квасолю звичайну та ква­ солю вогняно-червону. Коли відбулися експедиції Колумба? _ _ Соя — однорічна рослина родини Борпгпинниіітпп *

ХІМІЯ+

^ ° В' ^'Л' ^ ^ а^ же половину її вро­ жаю вирощ ують у СІП А, а ще третину — у Китаї. Культивують її і в Україні. Насіння сої містить білків більше, ніж куряче м’ясо та яйця. Крім того, до його складу входять цукри, мінеральні речовини, пектин і вітаміни. З бобів сої виготовляю ть крупу, борошно, соєве МОЛОКО, печиво, цукерки ТОЩ О. С оєву ОЛІЮ використовують /л 4 5 5 Соя для виробництва маргарину, соусів, паст. Вона, на відміну від тваринних жирів, запобігає відкладанню в кровоносних судинах холестерину, що дуже важливо для здоров’я людини. Я к ви думаєте, чому?

В Ш Ь Оцінки в балах

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Знайдіть місце для родини Бобові в царстві Рослини. 2. Які найхарактер­ ніші ознаки родини? 3. Назвіть основні роди родини. 4. Які листки та суцвіття в бобових? 5. Які зернобобові рослини вирощують в Україні? 6. Назвіть деко­ ративні рослини родини Бобові.

7 -9

7. Як поширюється насіння бобових? 8. На двох полях висіяли горох. Перше поле обробили бактерицидними препаратами, а інші ні. Поясніть, на якому полі врожай буде більшим. Чому? 9. Назвіть рідкісні рослини бобових.

10-12

10. Як будова квітки бобових пов’язана із запиленням? 11. Чому квасолю відносять до родини Бобові? 12. Багато бобових є корисними господарськими рослинами. Чому?

192

Родина Пасльонові

П ечуть мене, варять мене, їд я ть мене, хвалять мене. З а га д к а

ЙПЕ

ПАСЛЬОНОВІ ПРИГАДАЙТЕ! Що таке ягода, коробочка, бульба?

Цікаво знати

«У 1521 р. кораблі іспанського кон­ кістадора Ернана Кортеса з ацтецьким золотом у трю мах ішли до берегів Іспанії. Проте вони вез­ ли й екзотичні плоди, і бульби мексиканських рослин. Перець, помідори, картопля, тютюп, зв и ч ­ ні д л я ац теків, незабаром не тільки підкорили Європу, а й за ­ воювали весь світ. Тепер можна лише дивуватись, як без них обхо­ дилися раніше. “Заморські гості” виявилися близьким и “родича­ м и” баклажана, фізалісу, блекоти та ще 2,5 тисячі видів з 90 родів» ( Енциклопедія для діт ей). Які ж ознаки поєднують ці рослини в одну родину — П асльонові?

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Іл. 46.1 Овочі з родини Пасльонові: 1 — помідори; 2 — перець (а — гіркий, б — солодкий)

Картоплю в Україні називаю ть другим хлібом, не менш відомими й популярним и є ЗАГАЛЬНІ ОЗНАКИ РОДИНИ також помідори. Картопля в Україну потрапила наприкінці Квітка ТЧ ( 5 ) П ( 5 ) Т ( 5 ) М ( 2 ) XVIII ст. й відтоді стала дуже важливою не Суцвіття Китиця тільки харчовою та корм овою рослиною , а й Плід Ягода та коробочка технічною сировиною. З картоплі одержують Листки Прості картопляне борошно (крохмаль), спирт. У кар­ топлі використовую ть бульби — видозмінені підземні пагони. Її плоди — ягоди — є отруйним и для лю дей та твари н і в їж у не вживаю ться. У садках та на засм ічених місцях мож на побачити паслін чорний. Це — родич картоплі, недозрілі плоди якого також отруйні. Помідори, солодкий перець і баклажани є близькими родичами картоплі (іл. 46.1). У них на відміну від картоплі в їжу вживають плоди, які є соковитими, смачними й корисними. У плодах міститься багато важливих для організму людини речовин. Я к технічні культури в Україні вирощ ую ть близьких родичів картоплі — т ю ­ тюн і м ахорку. Л истки цих рослин використовую ть для виготовлення цигарок і сигар. Сьогодні в усьому світі проводиться боротьба з курінням, оскільки воно 13 Біологія, 7 кл.

193

дуж е ш кідливе для організму лю дини, особливо молодого. Рослини з родини П асльонові маю ть п ’ятичленні квітки, у яких чаш олистки й пелю стки зроста­ ю ться; чаш ечка залиш ається при плодах. У квітці 5 тичинок, маточка утво­ рю ється з кількох плодолистків, зав ’язь верхня. Плід — ягода чи коробочка. До пасльонових належать також улюблені декоративні рослини — петунія, тютюн запашний, фізаліс, який називають ще «ліхтариком». У нього розросла при плодах чашечка має яскраве оранжеве забарвлення й дійсно нагадує ліхтарик.

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Які біологічні особливості рослин родини Пасльонові? П асльонові накопичую ть в різних орга­ нах отруйні речовини. О собливо отруйними рослинами в нас є блекота чорна, дурм ан зв и ­ чайний, беладона звичайна (іл. 46.2). Вони мо­ жуть спричиню вати тяж кі, навіть смертельні отруєння лю ди н и й твари н . П ри отруєнн і в лю дини з ’являється головний біль, надмірне нервове збудження, прискорюється серцебит­ тя, ускладню ється дихання, розширюються зіниці, у роті відчувається сухість. Причиною отруєння є достиглі ягоди, що мають приваб­ ливий вигляд (беладона), великі квітки з дур­ манним запахом (д урм ан ), насіння, що по­ Іл. 46.2. Отруйні рослини: дібне до насіння маку (блекота). Тому отруйні 1 — блекота чорна; рослини з родини Пасльонові не можна бра­ 2 — беладона; 3 — дурман звичайний ти руками, забороняється їсти їхні ягоди та насіння. О труєнн я м ож уть зум овлю вати й зелені ягоди картоплі, пасльону чорного та червоні ягоди п асльону солодко-гіркого тощ о. Д о особливостей родини мож на віднести також н аявн ість зал о зи сти х волосків, виділен ня яких м ає св о є р ід н и й зап ах. Отж е, біологічним и особливост ям и п асльон ових є наявн іст ь о т р уй н и х речовин і залозист их волосків із характ ерним запахом.

Чому картоплю відносять до родини Пасльонові? Н а території України пасльонові — виклю чно трав’янисті рослини. У Пів­ денній і Ц ентральнії! Америці, де росте більш а частина видів цієї родини, є кущі та дерева. Н айваж ливіш им для людини та СИСТЕМАТИЧНЕ ПОЛОЖЕННЯ ВИДУ найбільш им за кількістю видів є рід Паслін, Відділ у яком у нараховую ть близько 1700 видів. Покритонасінні П ерш е місце в Україні серед культурних рос­ Клас Дводольні лин цього роду займ ає картопля, або паслін Порядок бульбист ий , а серед дикорослих — паслін Пасльоноцвіті чорний і паслін солодко-гіркий. Пригадайте, Родина Пасльонові як надається назва родині. Так, назву родини утворю ю ть від назви основного роду. У цій Рід Паслін родині таким родом є паслін, до якого нале­ Вид Паслін ж ить і картопля. бульбистий

Ж

194

Яке господарське значення рослин родини Пасльонові? Н ай важ ли віш и м и овочеви м и росли н ам и є картоп л я, помідор, б аклаж ан , перець тощо. К арт опля — рослина, яку розмнож ую ть за допомогою бульб. Батьківщ ина цієї рослини — береги Чилі й гори Перу. Бульби картоплі буваю ть різними за забарвленням (білі, червоні, жовті, сині), формою , строками д ости ­ гання. Нині відомо понад 3000 сортів картоплі, які поділяю ть на харчові, кормові іі технічні (для виготовлення крохмалю, спирту, ацетону). Баклаж ан синій — овочева культура з ж овтими, білими чи ф іолетовим и плодами, що походить з Індії. Помідор їстівний культивую ть як однорічну рослину, яку вирощ ую ть із розсади. Плоди помідорів мають різну форму, розміри, забарвлення тощо. Нині відомо понад 600 сортів із червоними, ж овтими, помаранчевими й навіть майж е чорними плодами. П ерець однорічний має дві групи сортів — овочеві та пряні (гострі). Тютюн справж ній і тютюн м ахорк у вирощ ую ть як технічні культури. Бони є сировиною д ля отрим ання лим онної кислоти, вітамінів і деяких медич­ них препаратів. Л истки цих рослин використовую ть для виготовлення цигарок. А оскільки тютюн містить сильну отруйну речовину — нікотин, то курін ня є д у­ же небезпечним для здоров’я лю дини. У медицині використовую ть беладон у, скополію, дурм ан, блекот у, які є дуж е отруйним и рослинами. Тому навіть зб и ра­ ти їх мож на лиш е дорослим. Каш кою із сирої картоплі лікую ть опіки. Серед пасльонових є д екорати вн і росли н и. Так, у ф іза л іса звичайн ого чаш ечка у тво­ рює навколо плоду яскравий червоний ліхтарик, що використовується д ля ство­ рення квіткових композицій. Д осить популярною є пет унія гібридна, яка має сорти з простими та махровими квітками різних кольорів і відтінків. Із родини Пасльонові до Ч ервоної книги України занесені беладона звичайна, скополія карніолійська (іл. 46.3).

1

13-

Іл. 46.3. Різномантність пасльонових: фізаліс звичайний; 2 — плід баклажана; 3 — петунія гібридна; 4 — паслін чорний; 5 - тютюн крилатий

195

Т В О Р Ч Е ЗА С В О Є Н Н Я

БІОЛОГІЯ

Х арактерною рисою родини П асльонові є вміст у рослинах алк(Ш)1(^в (атропіну, нікотину тощ о). Алкалоїди в невели­ ких дозах є лікувальним и речовинами, а у великих — отруй­ ними. У м еди ц ин і застосовую ть як б о л е зас п о к ій л и в и й , п роти сп азм ати ч н и й засіб. Н азва алкалоїду — атропін — походить від латинської назви рослини, що була надана їй на честь д оньки грецької богині правосуддя Ф ем ід и Атропи. З а що відповідала Атропа на О лім пі? Ч ом у цю речовину назвали її іменем? БІОЛОГІЯ Бульби карт оплі містять до 25% крохмалю, білок, пектиХ|мія+ н и >вітамін С, дуж е важ л и ­ вий хімічний елемент — ка­ лій тощ о (іл. 46.4). Ці сполуки й зумовлю ю ть зн ачен ня картоплі. Н априклад, сирий кар­ топ лян ий сік зн и ж ує кислотність шлунку, допом агає позбутися печії, нудоти. Д ля л ік у ­ вання застуди бульби картоплі варять у л у ш ­ пинні, додаю ть суху гірчицю, краплю йоду і глибоко вдихаю ть пару. О тж е, н ай більш и й вміст корисних сполук, а особливо вітаміну С і калію, у сирих бульбах і бульбах, які зварені Іл. 46.4 Різноманітність бульб картоплі в луш пинні. Я к ви думаєте, чому? Я к тем пе­ ратура діє на хімічні речовини? Російська назва помідора «томат» походить від слова БІОЛОГІЯ «том атль». Так н ази вали цю росли н у ацтеки. Ці прадавні + ІСТОРІЯ жителі М ексики першими почали культивувати гіркий перець, який іспанці називали «червоною сіллю». Вони ж вирощ ували картоплю , яку європейці називали «перуанським зем ляним горіхом». Хто такі ацтеки? МІФОЛОГІЯ^

ЗАСТОСУВАННЯ ЗНАНЬ Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Знайдіть місце родини Пасльонові в царстві Рослини. 2. Які найхарактер­ ніші ознаки родини Пасльонові? 3. Де поширені пасльонові? 4. Що вживають у їжу в картоплі й чому? 5. Які овочеві культури з родини Пасльонові виро­ щують в Україні? 6. Назвіть отруйні рослини родини.

7 -9

7. Картопля має красиві квітки, але їх «відвідують» лише деякі комахи, і тому зазвичай відбувається самозапилення. Чому? 8. Як ви думаєте, чому помідори відносять до пасльонових? 9. Які декоративні та лікарські рослини є серед пасльонових?

10-12

10. Яке значення можуть мати отруйні речовини для рослин? 11. Картопля є найважливішою овочевою культурою, яку називають другим хлібом. Вона є також і дуже важливою технічною та кормовою культурою. Її застосовують і в народній медицині. Завдяки чому? 12. Як ви думаєте, чому овочеві росли­ ни, завезені до Європи з Південної Америки, такі популярні?

196

Родина Айстрові, або Складноцвіті АЙСТРОВІ ПРИГАДАЙТЕ!

О півночі айстри в саду розцвіли... У мились росою, вінки одягли, І стали рож евого ранку чекать, І в райдугу барвів ж и ття убирать... О лександр Олесь

Щ о таке сім ’янка, кошик, тропізми? Поміркуйте

«...Вивівши десятки сортів садо­ вих айстр і населивши ними квіт­ ники в містах і селах, доглядаючи й лелію чи, лю дина нічого не зро­ била для збереж ення айстри д и ­ кої. Єдине, що збереглося, — давні народні назви рослини. Л аскаві, поетичні, вони передають і став­ лення наших предків до осінньої красуні: синій цвіт, ромаш ка го­ луба, гайстра, волові очка, піддубровник. А ще зірочки. О стання назва напрочуд вдала! Адже квітка айстри — це ж і є, по суті, багатопроменева зірочка. Д о ре­ чі, наукова назва “ай стра” похо­ дить від грецького слова, яке в перекладі теж означає “зірка”» (Є . Ш м оргун. Д и в о с и л -зіл л я ). Я кої помилки допустився автор цього опису?

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т

Іл. 47.1. Декорат ивні рослини родини Айстрові: 1 — садова айстра; 2 —королиця звичай­ на; 3 — чорнобривці; 4 — айст ра а л ь­ пійська; 5 — айстра верболиста

Н айбільш а кількість покритонасінних в Україні належ ить саме до родини А йстрові, або С кладноцвіті (іл. 47.1). Н айвідом іш им и з цієї родини, безумовно, є соняш ник і кульба­ ЗАГАЛЬНІ ОЗНАКИ РОДИНИ ба. Я кщ о кульбаба є місцевою рослиною, то Квітка ТЧоП(5)Т(5) М(2) соняш ник походить з Америки. П ридивіться уваж но до суцвіть ромаш ки, Суцвіття Кошик волошки, соняш ника. Пригадайте, як воно Сім’янка Плід називається і яку має будову. Так, це кошик. Листки Прості Зовні кош ик оточений зеленим и л и сточка­ ми, які в сукупності називаю ться обгорткою. Далі розташ овую ться квітки. По краю кош ика квітки неправильні. У ромаш ки й соняш ника вони язичкові, а у волош ки лійкоподібні. У центрі кош ика вони п р а ­ вильні, т рубчасті, дрібні. Тичинок в окремій квітці п’ять. М аточка одна, утворена 197

з двох плодолистків, зав ’язь ниж ня. Плоди соняш ника — сім ’янки. У кошику кульбаби трубчастих квіток немає; сім ’ян ка з летю чкою . Це пристосування до пош ирення плодів. Ви, імовірно, не лиш е спостерігали за польотом сім’янок, а іі самі неодноразово бавилися, здуваючи їх із пухнастих головок кульбаби. Завдяки будові кош ик часто називаю ть квіткою, що з наукової точки зору є грубою по­ милкою . Рослини, я кі м аю т ь суцвіт т я кошик і ш ід сім ’янку, належ ать до родини Айст рові. Це одна з найбільш их родин у світі. В Україні до цієї родини належить понад 800, а у світі — близько 20 тисяч видів рослин. В Україні дуж е лю блять ж орж ини, хризантеми, айстри, космос, чорнобривці, стокротки та інші декоративні рослини. П редків стокроток мож на ще сьогодні побачити на луках, схилах і лісових галявинах у Поліссі та Карпатах. Інші деко­ ративні рослини завезені до нас із різних куточків планети.

г

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ

Які біологічні особливості рослин родини Айстрові? Квітки в суцвіттях айстрових різні за будовою та формою (іл. 47.2). Вони мо­ ж уть бути одностатевими, двостатевими чи стерильними. Н айхарактерніш а ознака рослин родини Айстрові — суцвіття кошик, який ззовні вкритий обгорткою з видозм інених листочків. У кош ику може бути від кількох до тисячі квіток і більше. П оєдн ан н я різн их ти пів квіток у суцвітті дуж е різном анітне. Так, у кульбаби кош ик складається лиш е з язи чкових квіток, у кош ику айстр — усередині трубчасті, а по краях язичкові квітки. С ім ’ян ка айстрових часто має летю чки-параш утики, утворені з волосків, які є пристосуванням до поширення плодів вітром. Стебла та листки багатьох айстрових укриті волосками. Особливо густо опуш еним и є росли н и, які ж и вуть в ум овах із різкою зміною тем ператур (наприклад білотка альпійська, або едельвейс) або постій ної сухості (н ап р и к л ад цмин пісковий). К ош ики айстрових розкриваю ть­ ся та закриваю ться в певний час доби. Ця властивість може бути використана для ство­ рення квіткового годинника. Серед айстрових трапляю ться компасні рослини (наприклад латук компасний). У таких рослин для запобі­ гання перегрівання листки розташовуються ребром до надаючого світла; один ш ирокий бік листкової пластинки — на схід, інший — на захід. Таке розташ ування сприяє зм ен­ шенню ви п аровуван н я води без зн иж ен ня інтенсивності фотосинтезу. Отже, найголов­ Іл. 47.2. Типи квіток родини Айстрові: 1 — т рубчаст а; 2 — язичкова; З — несправжньоязичкова; 4 — лійкоподібна

нішими особливостями айст рових є суцвіттякошик, прист осування плодів до поширення віт ром тощо.

Чому соняшник відносять до родини Айстрові? Рід С оняш н ик ( НеІіапГкин) налічує близько 110 видів, пош ирених в Америці. В Україні вирощ ую ть соняш ник однорічний і соняш ник бульбистий (зем ляна груша, або топінам бур). 198

Соняшник однорічний однорічна жорСИСТЕМАТИЧНЕ ПОЛОЖЕННЯ ВИДУ сткоопуш ена рослина заввиш ки 1 -2 м з Відділ міцним стеблом. Кошики великі, до 6 0 -7 0 см у Покритонасінні діаметрі. Крайові квітки в кош ику язичкові, Клас Дводольні неплідні, для приваблю вання комах-запилювачів. Серединні квітки — трубчасті, плідні. Порядок Соняш ник є важливою олійною, кормовою та Айстроцвіті медоносною рослиною. Родина Айстрові Спочатку його вирощ ували як декоратив­ Рід Соняшник ну рослину. Л иш е в середині XIX ст. в Росії з його насіння вперше було одержано олію. Те­ Вид Соняшник пер соняш ник — одна з осн овни х ж ирооднорічний олійних рослин. Інший вид роду — соняшник бульбистий — є багаторічною рослиною . Б у л ь ­ би топінамбура багаті на речовину, що є зам інником цукру для хворих на ц укро­ вий діабет. Також топінамбур — цінна кормова й технічна культура. Яке господарське значення рослин родини Айстрові? Серед Айстрових багато лікарських рослин. Це ромашка лікарська, деревій зв и ­ чайний, цикорій звичайний, мати-й-мачуха, нагідки лікарські, пижмо звичайне, череда трироздільна, полин гіркий, ехінацея тощо. Багато видів айстрових людина вирощує як декоративні рослини. Це всім добре відомі хризантеми, айстри, ромашки, жоржини, гербери, чорнобривці тощо. До речі, чорнобривці, які є символом укра­ їнського села, завезені до нас із Мексики. Серед айстрових є злісні, і навіть небез­ печні бур’яни, зокрема амброзія. Ця рослина була завезена з Америки й швидко поширилася в Європі, у тому числі й в Україні. Пилок амброзії, потрапляючи в дихальні шляхи людини, спричинює алергію. Поширеними бур’янами є лопух справжній, будяк пониклий, осот польовий, які разом з тим є медоносами та лікарськими рослинами (іл. 47.3). З родини Айстрові до Червоної книги України занесені деревій голий, котячі лапки карпатські, арніка гірська, айстра альпійська, волошка карпатська, волошка донецька, білотка альпійська, серпій донський тощо.

Іл. 47.3. Різномантність айстрових: 1 — кульбаба лікарська; 2 — волошка синя; З — пижмо звичайне; 4 — оман високий; 5 — осот польовий; 6 — любочки осінні; 7 — волошка лучна

ПРАКТИЧНЕ ЗА С В О Є Н Н Я

Практична робота № 2 (Додаток 2)

199

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ Квіт ковий годинник — це набір висадж е­ них на н евели кій д іл ян ц і рослин, квітки ТЕХНІКА як и х у сонячні дні відкриваю ться та зак р и ­ ваю ться в певний час. Точність такого годинника від тридцяти хвилин до однієї години. Д ля кож ної місцевості набір рослин має бути свій, попередньо встановлений спостереж еннями. Уперше такий годинник було запропоновано в першій поло­ Іл. 47.4 вині X V III ст. Карлом Л іннеєм (іл. 47.4). А де вперше було Карл Лінней створено механічний годинник? БІОЛОГІЯ Серед айстрових є рослини, що реагують не лиш е на світло, Ф ІЗ И К Д + а й на вологість повітря та інші атмосферні явища. Наприклад, якщ о кош ик кульбаби чи осоту в ясний день не розкри ва­ ється, слід чекати дощу. Тому такі рослини мож уть слугувати своєрідними баро­ метрами. Щ о таке барометр? Я кий принцип роботи таких приладів? БІОЛОГІЯ Б агато ай стр о в и х — лікарські рослини. Н ап ри ­ ФІТОТЕРАПІЯ клад, р о м а ш к у л ік а р с ь к у застосовую ть як протизапальний засіб при зовніш ньом у використанні, для полоскання горла при простудних хворобах, при розла­ дах тр авл ен н я тощ о. А деревій звичайний застосовую ть я к кр овосп и нн и й та протиза­ пальний засоби. Сік цієї рослини з медом вживають для посилення апетиту та поліпш ен­ ня обміну речовин. Л ікарську рослину ехінаІл. 47.5 цею п ур п у р о ву використовую ть у медицині, Ехінацея пурпурова харчовій промисловості тощ о (іл. 47.5). Її д о ­ даю ть у безалкогольний напій «Ж ивчик» для зм іцнення захисних сил організму. У верхній частині етикетки напою є зн ак із написом «П родукт з радіопротекторними властивостям и». Щ о означає цей напис?

БІОЛОГІЯ

|£ ';' / •• Оцінки в балах

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Знайдіть місце родини Айстрові в царстві Рослини. 2. Які найхарактерніші ознаки родини? 3. Де поширені айстрові? 4. Назвіть тип суцвіття і плід айстрових. 5. Назвіть декоративні рослини родини Айстрові. 6. Назвіть лікарські рослини родини.

7 -9

7. Які пристосування до розселення мають плоди айстрових? 8. Чому кульба­ ба належить до родини Айстрові? 9. Складіть список дикорослих рослин родини Айстрові, які ростуть поблизу вашої школи.

10-12

10. Завдяки чому рослини можуть реагувати на світло? 11. Чому перед дощем кошики закриваються? 12. Які особливості айстрових зумовлюють їхні лікувальні властивості?

200

Родина Лілійні Основне поняття:

ЛІЛІЙНІ

Л ілею у долонях я тримаю , Таку тендітно-білу і п ’янку. В своїх пелю стках таїну ховає Ц я д івчин а в весільном у вінку. А нна А хм ат ова

ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке проста оцвітина, коро­ бочка, цибулина? Світ навколо нас

Л ш ї відомі з давніх-давен (іл. 48.1).

А лхіміки вірили, що за д опом о­ гою золотистого настою ц ибу­ лин лілії будь-яки й метал м ож ­ на перетворити на золото. Адже, за повір’ям и, л ілія наділена над­ звичайною силою , бо її породи­ ло на зем лі магічне пром іння грізного М арса. А стародавн і греки та р и м л ян и зап ев н ял и , що слідом за трояндою н але­ ж ить іти лілії, бо красою вона мало поступається «цариці кві­ тів». Н е менш знам енитим є й рід т ю льпан (іл. 48.2). У перш е в З а х ід н у Є в р о п у т ю л ь п ан и завезли в XVI ст. з Туреччини, тому їх називали турецьким и. Н ай б іл ьш и х у сп іх ів у в и р о ­ щ уванні тю льп ан ів, створен н і їхніх різном анітних сортів досягли голландці, тому Голландію називаю ть країною тю льпанів. Я кі ж ознаки поєдную ть ці рос­ лин и в одну родину?

О СНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т

П редставники родин Л ілійні й О рхідеєві пристосувалися до зап и лен ня комахами. Д о родини Лілійні належ ать усім відомі лілії, тю льпани. Це найпош иреніш і декоративні рослини. У рослин, які належ ать до родини Л ілійні з класу Однодольні, квітки поодинокі або зібрані в суцвіття китицю . Оцвіт ина ск ла­ дається із шести листочків. Тичинок шість,

Іл. 48.1. Лілія лісова

Іл. 48.2. Поле тюльпанів

ЗАГАЛЬНІ ОЗНАКИ РОДИНИ

Квітка

тОз+зТз+з М(3)

Суцвіття

Китиця

Плід

Коробочка

Листки

Прості

201

розташ овую ться по три у двох колах. М ат очка утворена трьома плодолистками, з а в ’я зь верхня. Плід — коробочка. Д ля лілійних властива наявність підземної ви­ дозм іни пагона — цибулина. Д о цієї родини відносять також зірочки, рябчик, еритроній та інші дикорослі рослини. С лід зазначити, що в Україні є і дикорослі тю льпани та лілії. П роте вони стали рідкісними й занесені до Ч ервоної книги. Б л и зьк и м и родичами лілійних, які належ ать до інш их родин, є гіацинти, купона, гадю ча цибулька, конвалія, заячий холодок, або спарж а, цибуля та бага­ то інш их. Усі вони є наш ими улю бленим и декоративним и або важ ливими лікарським и чи харчовим и рослинам и. Л ілій н і — невелика родина, як а об’єднує бли зько 500 видів, пош ирених у помірних і субтропічних зонах Північної півкулі.

Ц

ПО ГЛИ БЛЕН НЯ ТЕМ И

Які біологічні особливості рослин родини Лілійні? Характерною біологічною особливістю лілієвих є підземна видозміна пагона — цибулина. Ц ибулини лілій н их здатні до заглиблення, що здійсню ється за допо­ могою втягувальних коренів. Висихаючи, вони вкорочую ться у вертикальному напрям ку та заглиблю ю ть цибулину. Л ілійні — це ком ахозапильні рослини, то ­ му квітки в більш ості з них ароматні, з великою кількістю нектару. Тюльпани цвітуть і плодоносять весною та на початку літа, після чого надземна частина відмирає, а цибулина залиш ається в ґрунті до наступної весни. П лід — довгаста коробочка з плоскими насінинами. Н асіння пош ирю ється розкиданням після розтріскування коробочки. П рям остояче пруж не стебло з дозрілим и плодами розгойдується та викидає насіння, яке оточене крилоподібною тонкою каймою і легко пош ирю ється вітром. У деяких л ілій н и х (н ап ри клад зірочки ж овті) насіння має ніжні та соковиті вирости для приваблю вання мурах, які його й по­ ширюють. Д еякі лілійні розмнож ую ться вегетативно за допомогою виводкових цибулинок. Отже, біологічними особливост ями лінійних є наявніст ь вт ягуваль­ них коренів, що заглиблю ю т ь цибулини в грунт , комахозапилення тощо.

Чому тюльпан відносять до родини Лілійні? Д о роду Тю льпан відносять понад 100 видів, пош ирених у Є вразії та П івн іч н ій А ф ри ц і, у ж а р к и х і п о су ш л и в и х степах, п устел ях і нап івп устелях, у гірських районах, на різних ґрунтах. В Україні є 8 видів дикорослих тюльпанів. Усі тю льпани потребую ть охорони, їх занесено до Червоної книги України. Тюльпан Ш ренка - багаторічна світло­ СИСТЕМАТИЧНЕ ПОЛОЖЕННЯ ВИДУ лю бна росли н а завви ш ки 1 0 -4 0 см із ц и б у­ Відділ линою , що оточена бурим и або чорним и обо­ Покритонасінні л о н к ам и . С теб л о з 2 - 3 п р и к о р ен ев и м и ли сткам и та квіткою на верхівці. Квітки Клас Дводольні поодинокі, великі, різн околірн і, з віночко­ Порядок Лілієцвіті подібною т ричленною оцвітиною. М аточка одна, трилопатева. Плід — довгаста коробоч­ Родина Лілійні ка. Ц віте в березні травні. Росте в південноРід Тюльпан східній частині Л ісостепу, в С тепу і в Криму. Вид Р осл и н а дуж е красива, потребує посиленої Тюльпан Шренка охорони.

202

Яке господарське значення рослин родини Лілійні? Л ілійні є чудовими декоративним и рослинами. Д ля весняного оздоблення квітників або присадибних ділянок використовую ть тю льпани. У культурі їх налічується понад 2000 сортів. Розм нож ую ть їх зазвичай цибулинам и, а насінне розмнож ення застосовую ть лиш е для створення нових сортів. Л ілії п риваблю ­ ють лю дину гарними квітками та приємним запахом. Н айчастіш е вирощ ую ть лілію вічу, лінію т и /рову та лілію королівську. З родини Л ілійні до Ч ервоної к н и ­ ги України занесені рябчи к шаховий, рябчик малий, ря бчи к руський, лілія лісова, тюльпан гранітний, тюльпан дібровний, т юльпан скіфський, тюльпан Ш ренка

тощо. На ілю страції 48.3 представлено види рослин класу О днодольні, більш ість з яких раніше також належали до родини Л ілійні.

5

6

7

8

Іл. 48.3. Різноманітність однодольних: 1 — лілія королівська; 2 — проліска дволиста; 3 — зірочки маленькі; 4 — черемиця Лобелієва; 5 — віхалка розлога; 6 — рябчик імператорський; 7 — гадюча цибулька; 8 — лілія тигрова

203

БІОЛОГІЯ, УКРАЇНСЬКА ЛІТЕРАТУРА

Л ілії оспівані в народних піснях і вірш ах багатьох поетів, У легендах. Згадайм о чудовий твір Тараса Ш евченко «Лілея»: ...Я ум ерла Зимою під тином, А весною процвіла я Цвіт ом при долині, Цвітом білим, я к сніг білим! Аж гай звеселила.

Які особливості лілієви х знайш ли відображ ення в цьому вірші? БІОЛОГІЯ Тю льпани відрізняю ться від інш их лілійних рядом цікаФІЗИКД"^ вих особливостей. Так, тюльпан Ш ренка має рослини з б іли ­ ми, ж овти м и , рож еви м и , ч ервон и м и і ф іо л ето в и м и к в ітк а ­ ми, як і м ож уть зр о стати на д оси ть обм еж ен ій тери торії. А зі зм іною тем п ера­ тури середовищ а в тю льпанів відбувається рух пелюсток. При підвищенні тем ­ �� ер ату р и к в ітки ш и роко ро зкр и в аю ться зав д як и розш и рен н ю кліти н на внутріш ній стороні пелю сток, а при зн и ж ен н і тем ператури закриваю ться внаслідок розш ирення клітин на зовніш ній стороні пелюсток. Я к ви думаєте, чо­ му відбувається розш ирення клітин під впливом тем ператури? БІОЛОГІЯ Щ об вш анувати пам ’ять хороброї Ж анни д ’А рк, франГЕРАЛЬДИКА^" нузькиії король Карл V II «милостиво» надав родичам героїні д ворянство та прізвищ е дю Л ю с (Л ілійн і). Н а їхньому дво­ рянськом у гербі на синьом у полі був зображ ений меч із двома ліліям и по боках і вінком із таких самих лілій угорі. Це вваж алося найвищ ою відзнакою, адже л ілія у Ф р ан ц ії була емблемою королівської влади. Хто така Ж анн а д ’Арк?

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Знайдіть місце родини Лілійні в системі царства Рослини. 2. Які найхарак­ терніші ознаки родини? 3. Де поширені лілійні? 4. Назвіть представників родини. 5. Назвіть декоративні рослини родини. 6. Які особливості розвитку лілійних?

7 -9

7. Яке значення мають цибулини для лілійних? 8. Чому всі дикорослі тюльпа­ ни, що зростають в Україні, потребують охорони? 9. Чим зумовлене викорис­ тання лілій і тюльпанів як декоративних рослин?

10-12

10. Що, на ваш погляд, зумовлюює те, що лілія є символом справедливості та чистоти? 11. Чому при підвищенні температури квітка тюльпана розкри­ вається, а при зниженні — закривається? Для чого рослинам таке пристосу­ вання? 12. Зазирніть у «Жизнь растений» (том 6, с. 76) і з’ясуйте, який із культурних видів лілій є найдавнішим серед тих, які людина вирощує.

2 04

ПЛ Родина Цибулеві Йїїїї!

Ш кірка на цибулі тон ка — зим а буде м ’яка; тверда і товста — зи м а буде суворою. П рикмет а

ЦИБУЛЕВІ ПРИГАДАЙТЕ! Щ о таке суцвіття, коробочка, ци­ булина?

Це ви знаєте

Ч асн и к і цибуля — найдавніш і овочеві культури (іл. 49.1). їх зн ал и ще в С тар о д ав н ь о м у Єгипті. Щ об запобігти зах в о ­ рю ванню рабів, які будувал и піраміду Хеопса, їм об ов’язково давали цибулю та часн и к (я к свідчить напис на піраміді, для їхнього придбання було в и тр а­ чено 40 т срібла). У чудодійну си л у ч асн и к у в ір и л и воїни А л ек сап д р а М ак ед о н ськ о го і носили його на ш иї я к амулет. Я к ви дум аєте, з як и м и реч ови ­ нами пов’яза н а ця особливість рослин родини Ц ибулеві?

■Щ * Іл. 49.1. Часник і цибуля

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т Цибулеві — рослини класу Однодольні, най­ характернішими ознаками яких є цибулина, тричленна квітка й зонтикоподібне суцвіття. Квітки дрібні, правильні, двостатеві, з про­ стою оцвітиною, що складається з 6 зрослих ЗАГАЛЬНІ ОЗНАКИ РОДИНИ при основі пелюсток, розташ ованих у два ко­ ла. Зазвичай у квітці є 6 тичинок і 1 маточка Квітка тОг,Тз+з М(2 ) з 3 плодолистків. Гілід — трикутна коробоч­ Суцвіття Зонтикоподібне ка. Л истки прості, трубчасті чи лінійні. Плід Коробочка Усі цибулеві — б агаторічні т р а в ’ян и сті Листки Прості рослини, поширені в обох півкулях, особли­ во в С ередзем ном ор’ї, Передній і Ц ентраль­ ній Азії. Це невелика родина, що об’єднує близько 750 видів. У ф лорі України цибулеві представлені родом Ц ибуля. Н айпош ирені­ шими видами є ц ибуля ріпчаста та ц ибуля посівна, або часник. Ц ибуля та часн и к — давні цінні овочеві росли н и. їх л ю ди н а вж и ває в їжу, а також застосовує як прянощ і, спеції і для лікуван ня різних захворю вань. 205

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Які біологічні особливості рослин родини Цибулеві? Н айхарактерніш ою особливістю цибулевих є різкий запах. Він зумовлений наявністю в усіх тканинах рослини еф ірних олій, які мають фітонцидні власти­ вості. У цибулевих ці речовини мають також сильну антим ікробну дію, тобто пригнічую ть ж и ттєдіяльн ість хвороботворних вірусів, бактерій, грибів, найпро­ стіш их, паразитичних червів. З а ознаками будови цибулеві досить близькі до лілієвих. П одібними в них є і цибулини, що мають тонкі втягувальпі корені, різноманітну будову цибулини. Вони можуть утворю ватися м’ясистими лусками (н ап ри клад цибуля городня), зубкам и великими та маленькими, округлими іі видовж еними (н ап ри клад часник). Л и стки в цибулевих вузькі трубчасті чи лінійні, без череш ків, з паралельним або дуговим ж илкуванням . Квітки зібрані у верхівкові суцвіття, які також мож уть бути дуж е різноманітними як за кількістю квіток, так і за довж иною квітконіжок. У суцвітті цибулевих досить часто замість насіння утворю ю ться цибулинки, що мають тривалий період спокою та пророс­ таю ть лиш е навесні наступного року. Ц ибулеві — перехреснозапильні рослини. Зап и лен н я здійсню ється комаха­ ми, тому квітки мають приєм ний запах і утворю ю ть велику кількість нектару. Б ільш ість ц ибулевих утворю ю ть велику кількість насіння. Н асіння зазвичай кулясте, утворю ється в коробочках. Отже, біологічними особливостями цибулевих є наявніст ь цибулин з вт ягувальними коренями, комахозапилення, фітонцидність тощо.

Чому цибуля належить до родини Цибулеві? У роді Ц ибуля налічую ть близько 500 видів, з як и х в Україні росте близько 50 видів. Н айвідом іш им видом є цибуля ріпчаста, яку ще називаю ть городньою. Цибуля ріпчаста — багаторічна рослина з великими (до 15 см діаметром) підземними цибулинами, що походить із Ц ентральної Азії. Л и стки цибулі труб­ часті, сизо-зелені. Квіт ки дрібні, зеленувато-білі чи рожеві, шестипелюсткові, зібрані в зонтикоподібне суцвіття на верхівці С И С ТЕ М А ТИ Ч Н Е квітконосної стрілки. Плід — коробочка, на­ ПОЛОЖ ЕННЯ сіння чорне, зморш кувате. Цвіте в ч ер в н іВИДУ липні. Відомо понад 1000 сортів, які за смаком Відділ поділяю ть на гострі, солодкі та напівсолодкі. Покритонасінні Інш ий вид роду Ц ибуля — часник, або цибуля посівна. Н а відміну від попереднього Клас виду, цибулина часнику складається з окре­ Дводольні мих невеликих цибулинок — зубків, які ото­ Порядок чені білими сухими лусками. Амарилісоцвіті Родина Цибулеві

Яке господарське значення рослин ро­ дини Цибулеві?

Рід Цибуля

У родині Цибулеві багато корисних рос­ лин. їх в и к ори стовую ть у їжу, в медицині, д е к о р а ти в н о м у сад ів н и ц тв і, кон сервн ом у виробництві. Як овочеві культури вирощ у­ ють цибулю ріпчаст у, часник, цибулю порей

Вид І Імбуля ріпчаста 206

тощо. Л истки та цибулини цих рослин багаті па цукри, вітаміни С, В, різн о­ манітні мінеральні солі. їх використовую ть як приправу до салатів, перш их і других страв. Н айбільш у користь приносить вж ивання їх у свіж ому вигляді. Часник використовую ть нри засолю ванні огірків, помідорів, грибів, п риготу­ ванні ковбас тощо. Д икорослі види — цибулю ведмеж у, цибулю перемож ну та інші можна вживати і в їжу, і як лікарські рослини. С пож ивання часнику та ц и ­ булі є проф ілактичним засобом проти застудних та інш их захворю вань, а також проти паразитичних червів. Д осить еф ективним є вж ивання часнику під час епідемії грипу. ІЦоб позбутися неприємного запаху з рота, рекомендується після вж ивання часнику трохи пожувати свіж ого кореня петруш ки. С еред цибулевих є багато гар н о квіту чи х росли н , але їх н є в и к о р и стан н я в д ек о р ати в н о м у садівництві обмеж ується специф ічним запахом. Із родини Цибулеві до Червоної книги України занесені цибуля лінійна, цибуля коса, цибуля прям а, цибуля ведм е­ жа тощ о (іл. 49.2). Н езваж аю чи па це, цибулю медвежу, як у ще часто називаю ть черемшою, левурдою тощо, ранньою весною браконьєри продовж ую ть нещ адно винищ увати. Рослина має приємний легкий часниковий см ак листків. Але ж якщ о їх знищ ити, хіба вона зм ож е далі розвиватися? Отж е, родин а Ц ибулеві найвідоміш а своїми овочевими і декорат ивними культ урам и.

1

2

1 — часиик; 2 — черемша; З

5

б

7

Іл. 49.2. Рімомант ність цибулевих: цибуля скорода; 4 - цибуля гірська; 5 — цибуля коса; 6 — цибуля сибірська; 7 — цибуля виноградна

207

~~~ТВО Р ЧЕ З А С В О Є Н Н Я

БІОЛОГІЯ

П ерекладіть англійською мовою. «Ц ибулеві м аю т ь спільні

АНГЛІЙСЬКА МОВА^

ознаки: розвиваю т ь цибулини, ут ворю ю т ь насіння, маю т ь нит коподібні корені, ву зь к і т рубчаст і чи лінійні листки, квіт коносну ст рілку т а зонт икоподібне суц віт т я ».

Де тільки на землі немає цибуль. Вони трап ля­ ГЕОГРАФІЯ ються в різних екологічних умовах. С еред них є гірські сухолю биві види (н ап р и к л ад ц и б у л я гірська). А на с к е л я с ­ ти х схи лах си б ір ськ и х гір С аян и росте ц и ­ б ул я кам'яна, яка витримує морози до - 5 0 С. Неприємного запаху після вживання її в їжу немає. У тінистих лісах Карпат і Полісся росте вологолю бна цибуля ведмеж а (іл. 49.3). Н а заплавних луках трапляється цибуля гр а н ­ часта, яка є небажаною в сіні, бо надає моло­ ку неприємного часникового смаку. О днак більшість цибулевих ростуть у степах, напів­ Іл. 49.3. Цибуля ведмежа, або черемша пустелях і в горах. Щ о таке степи та напівпус­ телі? С ильний запах і гострий см ак надаю ть цибулі еф ірні олії. БІОЛОГІЯ, Т иск усередині клітин, у вакуолях яких міститься клітинний ФІЗИКА; сік з їдким запахом, перевищ ує 24 атмосфери. Варто лиш е розрізати ножем стінку такої клітини, я к дрібненькі краплини їдкого соку розлітаю ться в усі боки, потрапляю чи в очі. І сльози починаю ть литися рікою. Щ об зм ен ш и ти вп ли в їдкого кл іти н н о го соку на сл ьозови д іл е�� н я, треба постійно пром ивати ніж, яким ви ріжете цибулю, холодною водою. Щ о таке тиск як ф ізи чн а величина?

БІОЛОГІЯ

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки

в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Знайдіть місце родини Цибулеві в системі царства Рослини. 2. Назвіть най­ характерніші ознаки родини. 3. Де поширені цибулеві? 4. Які цибулеві ростуть в Україні? 5. Назвіть овочеві культури родини. 6. Чому цибулю та часник за­ стосовують для лікування різних захворювань?

7 -9

7. Чим зумовлений запах цибулевих? 8. Чому часник належить до цибулевих? 9. Які види цибулевих занесені до Червоної книги України?

10-12

10. Для лілієвих і цибулевих характерні втягувальні корені. Яке значення для рослин мас ця особливість? 11. Які ознаки цибулевих є ознаками пристосу­ вання до степових і напівпустельних умов? 12. Чому коли розрізають цибулю, з очей починають литися сльози?

208

Родина Тонконогові, або Злакові Основні поняття:

Т О Н К О Н О Г О В І , або ЗЛАКОВІ ПРИГАДАЙТЕ! Що таке складний колос, волоть, зернівка, ендосперм?

Колос стиглий, золотом налитий, Х и литься додолу у полях. В икохає колос сонце літом — Щ едрі врож аї дає зем ля. Все це злаки — ж ито, рис, пш ениця, Все це праця: сій їх і люби. Щ об не всохла польова криниця, Хліб святи й в усіх був на столі.

Важко назвати все тс, що дають людині злакові. Борошно та кру­ пи отримую ть із пш ениці, жита, кукурудзи, рису тощо. Д омаш ню худобу та птахів годують соломою і зерном ячменю, вівса, проса тощо. Здавн а в селах накривали хати соломою з пшениці чи жита, із сорго роблять віники. Бамбук є будівельним мате­ ріалом для багатьох народів Азії та А фрики. Із цукрової тростини отримують цукор, а з ри­ сової соломи в Китаї та Японії роблять папір. Кострицею, лисохвостом засівають газони та футбольні поля. Які ж особливості злакових роблять їх такими цінними для людини? Світ навколо нас

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т

Іл. 50.1. Використання злаків у домашньому господарстві

Р озвиток родини Тонконогові, або З л а ­ ЗАГАЛЬНІ ОЗНАКИ РОДИНИ кові пов’язаний із пристосуванням до зап и ­ лення вітром. Зл ак о ві є основою т р а в ’ян ого Квітка тОоТ3 М(3 ) п окри ву Зем л і. У природних травостоях зв и ­ Суцвіття Складний колос, чайними є тонконоги, костриці, ж и тн яки , волоть пирії, очерет тощ о. У давнину, коли ще Плід Зернівка степи не були розорані, на них панувала ко­ Листки Прості вила, а нині всі види з цього роду в Україні занесені до Червоної книги. Важлива роль злакових і в житті людини, оскільки всі основні зернові культури — пшениця, жито, ячмінь, овес, рис, кукурудза, сорго, просо — належать до цієї родини (іл. 50.1). Злакові мають порожнє всередині стебло — соломину, на якому чітко видно вузли та між вузля. Листки лінійні, з паралельним ж илкуванням, сидячі; у місці пе­ реходу листкової пластинки в піхву є язичок (плівчастий виріст). Щ об його роз­ дивитися, треба листок відтягнути від стебла. Квітки мають тільки тичинки, яких звичайно гри. М аточка — з двома гілочками перист ої приймочки. Квітки зібрані в суцвіття колоски, які утворюють або складні колоси, або волоті. Плід — зернівка. Н азва родини Тонконогові відповідає вимогам сучасної систематики рослин. Проте можна користуватися і назвою Злакові, яка є застарілою , але ш ироко вж и ­ ваною. 14 Біологія, 7 кл.

209

ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕМИ Які біологічні особливості рослин родини Злакові? Злакові легко впізнати за їхнім зовніш нім виглядом. Вони мають членисте, з добре розвиненим и вузлами, порож нисте в м іж вузлях стебло (у кукурудзи та цукрової тростини центр стебла заповнений тканиною ). Більш ість злакових — тр ав ’ян и сті рослини, однак у бамбуків стебла тверді, здерев’янілі. Л истки в них розташ овую ться по одному у вузлі й основою утворюють трубчасту піхву. У місці переходу піхви в л и сткову п ластинку є виріст — язичок, як и й переш кодж ає пр о н и кн ен н ю води, б актерій і грибів усередин у піхви. Усе це захищ ає твірну тканину, зав д я к и як ій зд ій сн ю ється вставн ий ріст рослин. Ж и в у ть злакові . переваж но на в ідкр и ти х освітл ен и х місцях, том у їхні л и стки вузькі та довгі (щ об зм енш ити вип аровуван н я). С еред злакових є самозапильні та перехресно­ запильні рослини. Запилю ю ться вітром, до якого й пристосовані їхні квітки: вони дрібн і та неп оказн і, маю ть довгі ти чи н кові нитки та легкий пилок, м аточка з п ер и сто вол оси стою прийм очкою , що д обре вловлю є пилок. Плід — зернівка, більш у частину якої становить ендосперм. П ош ирю ю ться вітром, тва­ ринами, водою. П ристосуванням и до пош ирення є наявність остюків, волосків, лусочок тощо. Злакові дуж е добре розмнож ую ться вегетативно за допомогою кореневищ , повзучих надземних пагонів. С аме тому вони рідко ростуть по­ одинці. Отже, найголовнішими особливостями злаків є стебло соломина, будова квітки прист осована до віт розапилення і добре розвинене вегет ат ивне розм н о­ ження.

Чому пшеницю відносять до родини Злакові? Рід Пшениця нараховує близько 20 видів. Рослини досягаю ть 100-180 см заввиш ки. Л и стки видовжені, складаю ться з листкової пластинки та піхви. К вітка має 3 тичи н ки й 1 маточку. С уцвіття пш ениці — складний колос, який с к л ад аєть ся з простих колосків, плід — зерн івк а. П ш ен иц я — сам озап и льн а рослина. Р о зр ізн я ю ть ярі й озим і ф орм и пш ениці. Я ру пш еницю висіваю ть навесні, а наприкінці літа вже збираю ть урож ай. О зим у ж висіваю ть восени й до настання зим и вона сходить, кущ иться та загартовується. Використовую чи значні весняні запаси води в грунті, озим а пш ениця дає більші врожаї порівняно з ярою . Пшениця м’яка, або літня, — рослина, що СИСТЕМ АТИЧНЕ має овальні зернівки, борошнисті на зламі та ПОЛОЖ ЕННЯ ВИДУ багаті на крохмаль. Ш ироко культивується на Відділ всій території України. Пшениця тверда — Покритонасінні рослина з дещ о вищим і ж орсткіш им стеб­ лом, має зернівки видовжені, склисті на зламі, Клас Дводольні багаті на білок. К ультивується переваж но в Порядок південній частині степової зони України. Тонконогоцвіті Д уж е вибаглива до ґрунту та клімату. Родина Тонконогові Відомо близько 5000 сортів пшениці. На Рід Пшениця відміну від зернівок інш их злакових, зер­ нівка пш ениці має високи й вм іст білків Вид Пшениця тверда (клей кови н и ), що визначає високу хлібопе­ карську якість пш еничного борошна.

210

Яке господарське значення рослин родини Злакові? Значення злакових у житті людини надзвичайно велике та різноманітне. П ер­ ше місце, безумовно, посідають хлібні та круп’яні культури, серед яких пшениця м ’я ка, пшениця т верда, рис посівний і к ук ур удза є основними харчовими рослина­ ми людства. З борошна пшениці м’якої виготовляю ть смачне печиво, а з пшениці твердої виготовляю ть високосортн е борош но, манні крупи та м акарон н і ви р о ­ би найвищ ого ґатунку. Із зерн івок рису посівного роблять борош но, крупи тощо. Д ля випікання хліба рис непридатний, бо в ньому дуж е мало клейковини. З насіння кукурудзи виготовляю ть муку, крупи, пластівці, отримую ть крохмаль і олію тощо. В Україні вирощ ують також овес, жито, ячмінь, просо тощо. Із вівса посівного роблять вівсяні крупи та пластівці, із жита посівного — дуже корисний житній хліб, з ячменю звичайного — перлові та ячні крупи. Зернівки проса посівно­ го після очищ ення від плівок дають пшоно, а в поочищеному вигляді є важливим кормом для птахів. Не менш важливим є також використання кормових злакових культур. Концентровані корми та зелену масу отримую ть з кукурудзи, ячменю, вівса. Кращими з кормових трав є тимофіївка лучна, лисохвіст лучний, тонконіг лучний, стоколос безостий, житняк гребінчастий, костриця лучна тощо. Є серед злакових і лікарські рослини (кукурудза, пирій), рослини, що використовую ть у косметиці (з рисового борошна виробляють найвишуканіші види пудри), рослини, з яких виготовляють папір, кош ики, капелюхи (рис, жито, очерет), декоративні рослини (шовкова трава). Чимало серед злакових і бур’янів (пирій, плоскуха, мишій) тощо (іл. 50.2). З родини Злакові до Червоної книги України занесені пирій крейдя­ ний, усі види р о д у Ковила, тонконіг різнобарвний тощо. Отже, родина Злакові важлива своїми зерновими, кормовими та технічними культ урами (іл. 50.2).

Іл. 50.2. Різномантність злакових: 1 — сорго алепське, або гумай; 2 — гребінник звичайний; З — очерет південний; 4 — пирій повзучий; 5 — тонконіг лучний; 6 — тимофіївка лучна; 7 — плоскуха півняче просо; 8 — вівсюг звичайний; 9 — овес посівний; 10 — жито культурне

ПРАКТИЧНЕ ЗА С В О Є Н Н Я ^ 14-

Виконання практичної роботи № 3 (Додаток 2)

211

<-\Г. .

_ г. ї

г

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ

Я пон ські архітектори, п роектую ­ чи хмарочоси в Токіо, застосували ТЕХНІКА1" принципи будови гнучкого та міцного стебла бам бука. А особливості будови стебла пш ениці в и ко р и став М. В. Н ікітін д л я побудови О стан кінської тел евізій н о ї вежі, що має висоту 540 м і масу 55 000 т (іл. 50.3). З а си л ьн ого вітру вона м ож е розхи тувати ся до 10 м у бік, зберігаю чи цілісність. Вежа витри м ує вітер до 15 балів, зем летрус до 8 балів, а її надійність розрахован а на 300 років. Я к ви дум аєте, які особ ли ­ вості будови стебла бам бука та пш ениці роб лять його міцним і л егки м ? БІОЛОГІЯ Злакові пош ирені від арктичних тундр до тропічних лісів, від підніж ­ ГЕОГРАФІЯ ж я гір до альпійського поясу. Але справж нє царство злаків — степи, прерії та савани. Щ о таке прерії та савани?

БІОЛОГІЯ,

6улодощів. " ередЯ"давно очат‘ ком <Цс великих вже забув, де саме витру­ сив мішок, коли приблизно через місяць по­ бачив кілька маленьких, зелених стеблинок, які щойно вилізли із землі. Я подумав, що це не бачена мною рослина, проте дуже здивувася, коли трохи згодом побачив 10-12 колос­ ків чудового зеленого ячменю. Та я ще більше здивувася, помітивш и поблизу, під схилом скелі, рідкі стебельця іншої рослини. В иявило­ ся, що це був рис» (Д . Д еф о. Ж иття й пригоди Робінзона Крузо). З а якими ознаками Робінзон Крузо зміг упізнати ячмінь і рис (іл. 50.4)?

Іл. 50.3. Останкінська вежа і стебло пшениці

БІОЛОГІЯ,

ЗАРУБІЖНА ЛІТЕРАТУРА1

Іл. 50.4. Рисова плантація в Південно-Східній А зії

''ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Знайдіть місце родини Злакові в системі царства Рослини. 2. Назвіть най­ характерніші ознаки родини. 3. Де поширені злакові? 4. Який плід у злакових? 5. Назвіть зернові культури родини. 6. Назвіть кормові злакові культури.

7-9

7. Які ознаки злакових роблять їх цінними для людини? 8. Чому пшениця належить до злакових? 9. Зробіть висновок про значення злакових.

10-12

10. Які особливості будови стебла злакових? 11. Як злакові пристосувалися до умов лук, степів, прерій і саван? 12. Якими особливостями відрізняються ячмінь і рис від інших злакових?

212

Значення покритонасінних Основне поняття:

КУЛЬТУРНІ Р О СЛ И НИ

ПРИГАДАЙТЕ!

М ідь і граніт, зем ля і океани Н е вистоять під натиском часу, Тож я к твою оборонить красу, Тендітна квітко, витворе весняний? В. Ш експір

Щ о таке атмо-, гідро- і літо с ф е ­ ра? Д айте визначення поняттю «покритонасінні». Поміркуйте

Л ю дина давно навчилася виро­ щувати різні рослини: пшеницю та ж ито, вин оград і малину, моркву та буряк, ж орж ини й ай ­ стри... Деякі рослини, наприклад картопля, без допомоги лю дини не виж ивуть. Горобина, навпаки, легко обходиться без допомоги лю дини. Чи всі ці рослини м ож ­ на назвати культурними?

Іл. 51.1. Плоди й видозміни пагона та кореня, які вирощує людина для своїх потреб

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т Покритонасінні — найбільш ий і найдосконаліш ий відділ наземних рослин. Ці рослини, будучи основною складовою частиною рослинного покриву лісів, лук, стенів, підтримую ть і впливаю ть при цьому на атмо-, гідро- й літосферу. В о­ ни утворю ю ть величезну кількість органічної речовини, чим забезпечую ть ж и т­ тя тварин суходолу, нерідко слугуючи їм також домівкою . П окритонасінні є не тільки переваж аю чою групою рослин на суходолі, а й найваж ливіш ою за значенням для лю дини. С ільськогосподарські харчові, кор­ мові й технічні культури, величезна кількість лікарських і декоративних рослин — усе це покритонасінні (іл. 51.1). С ільськогосподарські рослини даю ть лю дині їжу, корми для тварин і сировину для промисловості, тому їх мож на поділити на харчові, кормові й технічні. В ирощ уванням рослин займ ається окрема галузь сільського господарства — рослинництво. Л ікарські рослини лю дина вирощ ує з метою їхнього застосування в медицині або ветеринарії. Д екоративні рослини лю дина вирощ ує для того, щоб прикрасити своє місце прож ивання. Рослини, які вирощ ує лю дина, називаю т ь культурними. Такі рослини гге здатні повноцінно існувати без допомоги лю дини.

П О ГЛИ БЛЕН Н Я ТЕМ И Чим в и зн ач ається зн ач ен н я п окритонасінних у ж итті лю дини? Покритонасінні мають важ ливе практичне значення. Л ю дина використовує їх як основні харчові, кормові й технічні культ ури. Усі ми лю бимо ласувати см ач­ ними плодами садів: яблукам и, сливами, персиками. С воєю декоративністю покритонасінні задовольняю ть найвиш уканіш і естетичні смаки. Троянди, лілії, 213

гвоздики, півонії, хризантеми, ж орж ини, айстри, тю льпани, орхідеї, орлики та багато-багато інш их покритонасінних зачаровую ть і милую ть усіх нас. П окритонасінні — непереверш ені медоноси. О собливо цінними є липа, греч­ ка, біла акація, мед з як и х відзначається не лиш е своєрідним смаком і ароматом, а й має цілю щ і властивості. С еред покритонасінних України є важливі прядильні (льон, коноплі, бавов­ ник), лікарські (спориш , адоніс, валеріана, м ’ята, материнка, ромашка, полин, час­ ник, конвалія), вітаміноносні (ш ипш ина, суниці, чорниці), горіхоплідні (ліщина, горі х ), м еліорат ивн і рослини. М еліорат ивним и називаю ть такі рослини, які ви ­ користовую ть д л я п оліп ш енн я грунтів (лю пин, вільха, верба, біла акац ія). С лід пам ’ятати також , що серед покритонасінних є багато злісних бур’янів (осот, пирій, мокрець, плоскуха, гірчаки, лобода, щ ириця, незбутниця, або галінсога), о труй н и х (вовчі ягоди, чистотіл вели ки й, блекота чорна, дурман, болиголов). Д еякі отруйні рослини небезпечні й на відстані, наприклад сумах їдкий. Й ого отруйні виділення переносяться вітром і спричиню ють запалення ш кіри на значній відстані від рослини. З величезної різноманітності покритонасінних лю дина використовує лиш е 10%. П отреби /ію дини в рослинній сировині постійно зростають, а запаси рос­ лин у природі зменш ую ться. О сь чому перед лю дством постаю ть проблеми раціонального використання рослинних ресурсів, їхньої охорони й уведення в культуру нових цінних видів.

Які рослини називають лікарськими? декоративними? Л ікарським и називаю ть рослини, які використовую ть для лікування та про­

ф ілакти ки різних хвороб лю дини й тварин. У них містяться лікувальні речовини. Відомо б ли зько 12 000 видів рослин, що їх використовую ть в оф іційній та на­ родній медицині й у гомеопатії. В Україні в офіційній медицині застосовують близько 200 видів рослин. У народній медицині використовую ть значно більшу кількість видів рослин, проте багато з них не пройш ли наукової перевірки. У них можуть міститися отруйні або шкідливі для лю дини речовини. Ось чому не ре­ комендую ть користуватися послугами «цілителів», які не мають спеціальної підготовки. Б ез застереж ень, як лікарськими, можна користуватися овочевими й плодово-ягідним и рослинами. У них містяться в достатніх кількостях необхідні лю дині вітаміни та інші важливі для нормальної життєдіяльності речовини. Н айвідом іш им и ж дикорослим и лікарським и рослинами в Україні є аїр т рос­ тинний, валеріана лікарська, глід колючий, деревій звичайний, звіробій звичайний, калина звичайна, нагідки лікарські, подорож ник великий, суниці лісові, чистоти звичайний, шипшина корична, ромаш ка лікарська, кропива дводомна, липа серцелис­ та, м ’ят а перцева, чорниці, калган, м ат и-й-м ачуха, мат еринка, чебрець та багато

інших. Тільки в культурі вирощ ую ть близько ЗО видів. Збираю чи дикорослі лікарські рослини, потрібно не забувати про їхнє збереж ення: не збирати ті рос­ лини, як и х у вашій місцевості дуже мало, чергувати ділянки збирання, залиш а­ ти найсильніш і особини тощо. Л ікування рослинами називається фітотерапією. Рослини, які вирощ ую ть для зад о в о л ен н я естети чн и х потреб лю дини, н ази ­ ваю ть декорат ивним и. їх поділяю ть на рослини захищ еного та пезахищеного ґрунту. Д о рослин захищ еного ґрунту відносяться і кімнатні рослини (пальми, монстера, кактуси, традесканція і багато-багато інш их). Вони мають або гарні квітки, або листки, рідш е плоди. Н айскромиіш е ж итло стає затиш ніш им, якщо 2 14

на підвіконні стоять кімнатні рослини, а за вікном зеленію ть дерева, кущі, трави. Серед декоративних рослин відкритого ґрунту, тобто таких, що не потребую ть спеціального захисту під час несприятливих періодів року, є дерева (н ап ри клад магнолія, липа, гіркокаш тан, біла акація), кущі (бузок, спірея, глід, бирю чина, ф орзиція, троянди), ліани (виноград, плющ ), трави (м альви, лілії). Н ерідко рос­ лини поєдную ть лікувальні й декоративні властивості (календула, ехінацея, кон валія, адоніс тощ о). Отже, наявніст ь хім іч н и х речови н або привабливий ви/ляд визначаю т ь використ ання рослин з лікувальною мет ою або для краси.

Н Ц І ^ Г В О Р Ч Е ЗА С В О Є Н Н Я БІОЛОГІЯ

Ц укор добуваю ть із таких рослин, як цукровий буряк, цукРова тростина, клен цукровий, сорго цукрове, цукрова паль­ ма. О дна з цих рослин зображ ена на держ авном у прапорі країни, що знаходиться в Північній Америці, інш а зображ ена на держ авному гербі однієї з держ ав О кеанії, столицею якої є місто Сува. Щ о це за рослини і до яких родин вони належ ать? БІОЛОГІЯ ^ різні часи в різних країнах існувало безліч варіантів т р . _ иіп ї+ «мови квітів». У С тародавній Греції вісник із пальмовою гілкою приносив звістку про перемогу. У С тародавній Персії ж інка могла розповісти за допомогою «квітів» про свої почуття (наприклад, виш ня означала кохання, азалія — печаль). А в Я понії виник особливий вид м и ­ стецтва — ікебана. Щ о це за мистецтво? БІОЛОГІЯ ^ с' л ' каРськ> рослини містять речовини, які здатні за певФІТОТЕРАПІЯ*" иих Умов проявляти в організмі лю дини ті чи інші цілющі властивості. Ці речовини іноді бувають розподілені по всій рослині. Частіше ж вони зосереджую ться лиш е в певних органах: в одних рослин це корені, у других — листки, у третіх — квітки, у четвертих — у��я надземна части­ на рослини. Наведіть приклади лікарських рослин з кожної групи. ГЕОГРАФІЯ*"

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь

Ж

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

Оцінки в балах

1-6

1. Яке значення покритонасінних у природі? 2. Яке значення покритонасінних у житті людини? 3. Що таке культурні рослини? 4. На які основні групи поділяють сільськогосподарські культури? 5. Які рослини називають лікарсь­ кими? 6. Які рослини називають декоративними?

7 -9

7. Чим зумовлене величезне значення покритонасінних у природі та в житті людини? 8. Назвіть основні сільськогосподарські культури, розподіливши їх на групи. 9. Яких правил слід дотримуватися, збираючи лікарські рослини?

10-12

10. Які родини покритонасінних дали людині найбільшу кількість культурних рослин? 11. Чому декоративні рослини мають для людини таке велике зна­ чення? 12. Що визначає цілющі властивості лікарських рослин?

ПРАКТИЧНЕ ЗА С В О Є Н Н Я

Виконання практичної роботи № 4 (Додаток 2) 215

САМ ОПЕРЕВІРКА Й УЗАГАЛЬНЕН Н Я ЗНАНЬ Зміст матеріалу

Ви опанували цю тему, якщо можете:

41. Загальна харак­ — назвати характерні ознаки відділу Покритонасінні; теристика покритона­ — описати розвиток покритонасінних; — порівняти пристосування рослин до різних умов середовища сінних 42. Класифікація по­ — назвати класи й основні родини відділу Покритонасінні; — назвати характерні ознаки класів Однодольні та Дводольні; критонасінних — порівняти будову рослин різних класів 43. Родина Капу­ — назвати характерні ознаки родини Капустяні; стяні, або Хрестоцвіті — відрізнити капустяні від представників інших родин; — пояснити практичну цінність рослин родини Капустяні з різних груп (овочеві, олійні, декоративні) 44. Родина Розові

— назвати характерні ознаки родини Розові; — навести приклади культурних рослин родини; — пояснити практичну цінність рослин родини Розові з різних груп (плодово-ягідні, лікарські, декоративні)

45. Родина Бобові

— назвати характерні ознаки родини Бобові; — назвати пристосування до запилення комахами; — пояснити практичну цінність рослин родини Бобові 3 різних груп (зернобобові, кормові, декоративні)

46. Родина Пасльо­ — назвати характерні ознаки родини Пасльонові; — порівняти практичну цінність різних видів родини; нові — пояснити практичну цінність рослин родини Пасльонові з різних груп (овочеві, технічні, отруйні) 47. Родина Айстрові, — назвати характерні ознаки родини Айстрові; — застосувати знання для використання в озелененні; або Складноцвіті — пояснити практичну цінність рослин родини Айстрові 3 різних груп (олійні, декоративні, лікарські, бур’янові) 48. Родина Лілійні

— назвати характерні ознаки родини Лілійні; — назвати рідкісні рослини родини; — пояснити практичну цінність рослин родини Лілійні 3 різних груп (декоративні, лікарські)

49. Родина Цибулеві — назвати характерні ознаки родини Цибулеві; — застосувати знання для вирощування рослин; — пояснити практичну цінність рослин родини Цибулеві 3 різних груп (овочеві, декоративні) 50. Родина Тонконо­ — назвати характерні ознаки родини Злакові; — розпізнати пристосування до запилення вітром; гові, або Злакові — пояснити практичну цінність рослин родини Злакові з різних груп (зернові, кормові, технічні, бур’янові) 51. Значення покри­ — зробити висновок про значення покритонасінних у природі та в житті людини, про необхідність їхньої охорони; тонасінних — розпізнати сільськогосподарські культури регіону; —дотримуватися правил збору лікарських рослин

216

Розділ

ГРИБИ ТА

ЛИШАЙНИКИ

1 "Л5

:

ТЕМА 8 Ж

52. 53. 54. 55. 56.

Загальна характеристика грибів Цвілеві гриби Шапкові гриби Гриби-паразити Лишайники — симбіотичні організми

Х

'V

V?

%

Тема 7. ГРИБИ

Загальна характеристика грибів Основне поняття:

ГРИБИ

Л ю дина без зн ан ь однаково що гриб: хоч на вигляд і міцний, а за зем лю погано трим ається. К ит айське прислів’я

ПРИГАДАЙТЕ! Дайте визначення поняттю «ге теротрофи». Що таке спори, ве­ гетативне розмноження? Спробуйте відповісти

«Світ грибів великий і різнома­ нітний. Та що є спільного між чер­ воним мухомором у лісі, зеленого цвіллю, що виросла на забутому в хлібниці шматку хліба, пакети­ ком дріж дж ів у холоди льни ку та сірою гниллю па полуниці? О днак усе це гриби, і в їхній бу­ дові є спільні риси» ( Енцикло­ педія для діт ей). Щ о ж це за спільні ознаки, які об’єдную ть мухомора, зелену цвіль, дріжджі та сіру гниль (іл. 52.1)?

Іл. 52.1. Різноманітність /рибів

ОСНО ВН ИЙ ЗМ ІС Т Коли йдеться про гриби, кожен із нас у яв л яє собі передусім якогось гарнень­ кого боровика, маслюка, сироїж ку або лисичку. Усі вони належ ать до так званих шапкових грибів. Проте ш апкових грибів, порівняно з мікроскопічними, значно менше. Гриби утворю ю ть окреме царство організмів, які пош ирені по всій земній кулі. Царство Гриби об’єднує одноклітинні (н ап ри клад зелена ц віль) та бага­ токлітинні (н априклад мухомор, білий гриб) організми. Грибам властиві ознаки, які зближ ую ть їх більш е з тваринами, ніж із рослинами. З рослинам и їх зближ ує лиш е прикріплений спосіб ж иття, необмеж ений ріст і міцна клітинна оболонка. До оболонки клітини грибів входить властива тваринним організмам речовина — хітин. З тваринами їх зближ ує також відсутність хлорофілу, гетеротрофний спосіб ж ивлення, наявність в обміні речовин сечовини й утворення в організмі запасного продукту — глікогену. Я кщ о розкопати зем лю біля основи ніжки підберезника чи розглянути за д о­ помогою мікроскопа цвіль на хлібі, то мож на побачити плетиво тонких ниток. Це вегетативне тіло іриба — грибниця, або міцелій. Н айпростіш ий спосіб розм но­ ження грибів — вегетативний (частинам и грибниці), але більш ість їх розм но­ жується спорами. Гриби виконую ть важ ливу роль у природі. Ґрунтові гриби розкладаю ть о р ­ ганічні рештки до м інеральних речовин, які мож уть засвою вати рослини. П ере­ творюючи ці реш тки, вони виступаю ть у ролі «санітарів» планети та беруть 219

Іл. 52.2. Розвиток шапково/о гриба

участь у ґрунтоутворенні. Шапковими грибами ж и вляться тварини, лю дина також споживає їх у їжу. Дріжджові гриби широко викорис­ товую ть у хлібопеченні, для виробництва квасу, пива, вина. Серед грибів є і шкідливі орган ізм и . Н ап ри клад , цвілеві гриби, які зум овлю ю ть псування продуктів, і грибипаразити — збудники хвороб лю дини, тварин і рослин (н ап ри клад трутовики).

^

П О ГЛИ БЛЕН Н Я ТЕМИ

Які є особливості в будові та процесах життєдіяльності грибів?

Розмноження грибів спорами: 1 — достиглий споровик; 2 — споровик викидає спори

Грибниця (або міцелій) грибів складається з окрем их ниток — гіфів, які ростуть верхівкою. У грибів ріст необмежений, дуже швидкий (іл. 52.2). Ш видкий ріст компенсує в грибів відсутність активного руху. Клітини грибів захищ ені клітинною стінкою, утворе­ ною з хітину. Ця речовина є стійкою до виливу бактерій і різних хімічних сполук, що є дуже важ ливим для ж иття в ґрунті чи в ж и­ вих організмах. Гриби розмножуються вегета­ тивно, нестатево й статево. Д ля грибів харак­ терним є розмнож ення спорами, які мають малі розміри і зазвичай розносяться вітром (іл. 52.3). В окремих видів вони можуть поши­ рю ватися водою чи тваринами. Отже, гриби м аю т ь спільні ознаки як з рослинами, т ак і з т варинами. Ознаками, що зближ ують їх із рослинам и, є необмежений ріст , наявність клітинної стінки, прикріплений спосіб життя, розмнож ення спорами тощо. А такі ознаки, як гет ерот рофне живлення, наявність у клітин­ ній стінці хіт ину зближ ують їх із тваришіми.

Чим зумовлена різноманітність і поши­ рення грибів? Науку, що вивчає гриби, називають міколо­ гією (грец. «м ікос » — гриб, «логос » — наука).

Іл. 52.4. Слизовик

220

Н ині відомо понад 110 000 видів грибів. Учені передбачаю ть, що буде описано ще близько 200 000. Більш ість грибів ж ивуть у ґрунтово­ му та наземному середовищ і, паразитую ть у ж ивих організмах, а незначна частина живе у воді. До царства Гриби належать слизовики (іл. 52.4), справж ні гриби та лиш айники. За

будовою грибниці справж ні гриби поділяю ть па нижчі (з неклітинною грибни­ цею) і вищі (з кліти нн ою гри бн и цею ), а за розм ірам и — на м акром іц ети та мікром іцети. М акром іцет и — гриби, що мають плодове тіло, яке утворю ється над поверхнею ґрунту. П лодове т іло — це щ ільно переплетені гіфи, що маю ть вигляд шапки й ніжки. Ніжкою гриб з ’єднаний із міцелієм , а па шапці з нижнього боку розміщ ую ться пластинки або т рубочки (ось чому ш апкові гриби поділяю ть на пластинчасті й трубчасті), па як и х утворю ю ться органи споронош ення зі сп о­ рами. Така будова плодових тіл допом агає спорам кращ е р о зн о си ти ся вітром, водою й тваринами. Але основна маса грибів — мікроскопічні організми. Гриби ж и вуть у ґрунті та воді, на ро сл и н ах і твари н ах, п родуктах і п р о м и сл о ви х матеріалах. За способом ж ивлення їх поділяю ть па саиротрофів, паразитів і симбіотроф ів. С апрот роф и ж и в л яться речовинам и відм ерлих органічних реш ток, а паразит и — речовинами ж ивих організмів. Симбіот рофи вступаю ть у взаєм о­ вигідне сп ів ж и ття з інш им и орган ізм ам и й обм іню ю ться з н им и речовинами, необхідними для ж иттєдіяльності. П роте в будь-яком у в��падку пож ивні речови­ ни після часткового розкладання ф ерм ентами, що виділяю ться клітинам и гриба назовні, всмоктую ться всією поверхнею грибниці. Отже, різном аніт ніст ь грибів зумовлена особливостями їхньої будови, розмнож ення, способів ж ивлення і п р и ­ ст осуванням до життя в найрізноманіт ніш их середовищ ах.

Яка роль грибів у природі та в житті людини? О сновна роль грибів у природі п олягає в руйнуванні органічних решток. У цьому вони виконують майже ту саму ґрунтотворну робо­ ту, що й ґрунтові бактерії. Велика роль грибів в утворенні мікоризи (або грибокореня) — в заєм о в и гід н о го с п ів ж и т т я . Б іл ь ш е 80% судинних рослин пов’язані з грибами корене­ вою системою, що дає змогу їм здійсню вати ґрунтове ж ивлення. Плодові тіла ш апкових грибів є кормом для багатьох тварин (н ап р и ­ клад для білок, кабанів). С ільське господарІл. 52.5. Підосичники ство, медицина, ветеринарія, лісова та харчова промисловість — це далеко не повний перелік галузей господарства, де мають справу з грибами. М аслюки, білі гриби, підосичники, опеньки справж ні, підберезн и­ ки є дж ерелом їжі для лю дини (іл. 52.5). Д ріж дж ові гриби використовую ть у хлібопекарській промисловості, для виробництва пива, вина, спиртів, сирів. К ор­ мові дріжджі вирощують на соломі, відходах деревини й разом із комбікормами згодовую ть сільськогосподарським тваринам . Д еяк і гриби використовую ть у медицині для лікування певних захворю вань (н априклад березовий чорний гриб чага), отрим ання антибіотиків (н ап ри кл ад пеніцил), вітам інів ( пивні дріж дж і) тощо. Гриби мають і негативне значення для людини. Так, сапротрофні гриби не лиш е знищ ую ть до 30% заготовленої деревини, а й руйную ть дерев’яні будівлі, шпали, книж ки тощо. Гриби мож уть бути збудникам и різних захворю вань у тварин і лю дини (наприклад парша, стригучий лиш ай). О труйні гриби можуть спричиню вати важкі отруєн н я (н ап р и кл ад бліда поганка, несправж ні опеньки). Отже, грибам належить виняткове значення в природі та в житті людини.

221

ТВОРЧЕ ЗАСВОЄННЯ М еталеві велетні техніки, витончені механізми з металу та "ласти ку, ф о то п л ів ка, ізо л яц ія кабелів, реакти вн е п ал и ­ во, ш тучні тканини, фарби, оптичне скло приладів ці ре­ альні втілення лю дського інтелекту виявляю ться безсилими перед крихітними м еш канцям и грибного царства. Гриби з дуж е багатим арсеналом ферментів здатні руйнувати різні матеріали, особливо в умовах тепла та вологи. Йдеться про ф ерм енти та біокорозію . В икористайте словпик-довідник і з ’ясуйте, що таке ф ерм енти та корозія. Які види корозії є в техніці?

БІОЛОГІЯ

ТЕХНІКА*’

БІОЛОГІЯ

?ОЛЬ ДРІЖДЖІВ У хаРч°ВІЙ "Р<>м.псловості загально­ відома. їх використовую ть з давніх-давен, бо вони викликаю ть бродіння вуглеводів з утворенням спирту та вуглекис­ лого газу. В елике значення мають хлібні (або пивні) дріж дж і, що використовую ться в хлі­ бопеченні й пивоварінні, і винні дріж дж і, які застосовую ть для виготовлення вин (іл. 52.6). Я к розм нож ую ться дріж дж і? БІОЛОГІЯ Гриби даю ть лю дині дуж е багато ц ін н и х речовин МЕДИЦИНА (н а п р и к л а д ан ти б іо ти ки , вітаміни). Я скравим прикладом мож ливостей грибів як дж ерела нових речовин є ЦИ К Л О С ІІО рин. Ця речовина послаблю є реакції відторг­ нення органів під час їхньої пересадки до іншого організму. С творенн я цього препарату від­ крило ш лях для хірургічного лікування людей і тварин ш ляхом трансплантації органів. Щ о таке трансплантація органів? ХАРЧОВІ ТЕХНОЛОГІЇ

Іл. 52.6. Хлібні дріжджі: 1 — брунькування; 2 — колонія дріжджів

ЗАСТОСУВАННЯ ЗН А Н Ь Оцінки в балах

Запитання для самоконтролю (відповіді мають бути розгорнутими)

1-6

1. Дайте визначення грибам. 2. Назвіть найхарактерніші ознаки грибів. 3. Де поширені гриби? 4. На які групи поділяють гриби за будовою? 5. Яке значен­ ня грибів у природі? 6. Яке значення грибів для людини?

7 -9

7. Які ознаки зближують гриби з рослинами, а які — з тваринами? 8. Від чого залежить різноманітність і поширення грибів? 9. Яке значення гриби мають у промисловості?

1 0 -1 2

10. Які особливості життєдіяльності грибів пов’язані з ферментами? 11. По­ ясніть, чому під час випікання виробів із дріжджового тіста вони в кілька разів збільшуються в об’ємі. 12. Яке значення грибів у медицині?

222

53 Цвілеві гриби Основне поняття:

ЦВІЛЕВІ ГРИБИ ПРИГАДАЙТЕ!

Д ивл яч и сь на зараж ені рани, на людей, які страж дали й помира­ ли і яким ми не могли допом ог­ ти, я налав баж анням знайти, нареш ті, як и й сь засіб, здатний убити ці мікроби. А. Ф лем іш

Д айте визначення поняттю «сапротроф и». Знайомтеся

Ш отландський учений А лександер Флеміш (1881-1955) (іл. 53.1) д ослідж ував культури ш к ід л и ­ вих бактерій стаф ілококів, які розводив на агарі — поживному середовищі. Він помітив, що в деяких місцях, куди потрапили спори гриба пеніцилу й утвори­ лася зелена пліснява, бактерії за­ гинули. Який висновок зробив цей видатний учений?

^ ^ ^ ^ ■ Ї^ О С Н О В Н И Й

ІГ