Практическая биология для школьников - Ксения Михеева

Отмечу ещё один момент, связанный с сезонными изменениями. В клетках растений есть насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, преобладающие в том или ином климате (вспоминаем подсолнечное, оливковое и кокосовое масла). У растений регионов с холодной морозной зимой и относительно жарким летом их концентрация меняется посезонно. К зиме в клетках возрастает количество ненасыщенных жирных кислот, чтобы не замёрзнуть, к лету – насыщенных, чтобы не расплавиться. Это объясняет, почему растение спокойно переносит температуру в –30 °C и ниже в январе, но погибает при небольших весенних заморозках. Просто внутри уже начинается сезонная перестройка, концентрация ненасыщенных жирных кислот падает и теряется защита от замерзания.

Зачем метеорологи изучают спилы деревьев

Пройдёмте дальше, вооон к тому пню, заросшему травой. Когда-то на этом месте стояло большое дерево, которое спилили, но так и не удосужились выкорчевать остатки. И хорошо, так как мы сейчас сможем осмотреть и обсудить этот экспонат.

Дятлы собираются искать жучков

Мы уже не раз говорили про древесину и другие ткани растений, теперь на них посмотрим. На спиле дерева можно разглядеть несколько слоёв, пойдём снаружи внутрь: вот остатки кожицы — первичной тонкой покровной ткани, которая уже отмирает; пробка – вторичная покровная ткань из мёртвых клеток; луб – проводящие органику ткани + механические волокна; камбий – образовательная ткань, благодаря которой происходит рост в толщину; древесина – проводящие неорганику ткани + механические волокна; сердцевина, запасающая вещества. Каждый год камбий даёт прирост новых древесины и луба, формирует годичные кольца.

Годичные кольца – кольца древесины, клетки которой отличаются по размерам. У деревьев, произрастающих в регионах с хорошо заметной сменой сезонов года, весной прирастает толстое кольцо, а осенью – тонкое. Догадаетесь, почему так? Подсказка кроется в функции древесины. Весной распускаются почки, формируются листья – по растению идёт много воды, ведь она активно испаряется. А осенью температура окружающей среды уменьшается, испарение снижается, поэтому клеткам не нужно проводить большое количество жидкости. То есть два кольца, толстое и тонкое, – один год жизни дерева. Сможете посчитать на досуге, сколько лет прожило то или иное растение.

На толщину древесины влияют не только сезонные изменения, но и конкретные условия произрастания. Если одна часть освещена лучше другой, то с солнечной стороны слой будет больше, так как здесь испарение активнее, а ток воды больше.

По спилам можно судить об условиях развития и произрастания, получать данные о климате в данной местности. То есть это отличный материал для метеорологов, позволяющий больше узнать о погоде в прошлом, судить о произошедших изменениях, делать прогнозы на будущее.

Кстати, у деревьев тропиков годичные кольца не выражены, так как в течение всего года здесь почти одинаковый температурный и водный режимы. Древесина нарастает равномерно, без явных отличий в толщине слоёв.

Прежде чем мы перейдём к следующему экспонату, ещё хочу обратить ваше внимание на молоденькие побеги, вырастающие из пня. Иногда это проросшие семена, нашедшие себе место в гниющей древесине, но иногда, если корень живой, это отростки спиленного дерева. У растений есть спящие почки – специальные структуры, которые проявляют активность только в определённых условиях, которые для каждого вида отличаются. Нередко сигналом для «пробуждения» служит повреждение структур дерева или спиливание.

Что такое плод и почему он есть только у Покрытосеменных

Мы уже много говорили про плод, но ни разу не дали определение этому органу. Кажется, тут всё просто, всем всё и так понятно. Но давайте всё же попробуем рассказать, что такое плод растения, тем, кто этого ещё не знает. Та часть, которую едим? Нет, ведь не все плоды съедобны и не только они используются в пищу (вспоминаем картофель, капусту, свёклу и пр.). Что-то сочное с семенами? Первая часть ошибочна, так как есть и сухие, а вот вторая часть такого определения верна. Структура, имеющая определённое строение и функции? Слишком обще, но в целом верно.

Итак, плод – генеративный орган растения, как и цветок. Развивается из завязи пестика, содержит семена. Обычно при его формировании опадают лепестки, чашелистики и тычинки, а также засыхает и отваливается столбик пестика. Из стенки завязи формируется стенка плода – околоплодник, а из специальной структуры внутри – семязачатка – образуется семя.

Внутри плода часто можно выделить три слоя: внешний, средний и внутренний. Наиболее хорошо они различимы у сочных односемянных плодов (персика, сливы, вишни и др.): кожица, мякоть и косточка. Количество семян в плоде зависит от количества семязачатков, а также от того, сколько половых клеток участвовало в оплодотворении. Например, если внутри завязи один семязачаток, то будет одно семя, но оно не сформируется, если не было слияния половых клеток. Иногда плоды формируются без оплодотворения, при этом не содержат семян, а, следовательно, не могут дать новое растение.

Плоды различаются не только по количеству семян, но и по характеристике околоплодника, который бывает сухим и сочным. Существует несколько классификаций, в основу которых положены разные признаки, в том числе происхождение, ведь в формировании этого органа помимо завязи пестика иногда участвуют другие структуры цветка.

Так как начало плоду даёт именно цветок, этого органа не может быть ни у каких других групп растений, кроме Покрытосеменных (Цветковых). Шишки хвойных и даже шишкоягоды можжевельника развиваются абсолютно из других структур.

Многообразие плодов

Пройдёмся по основным, классическим, типам плодов. На хорошо знакомых нам плодово-ягодных деревьях: вишне, сливе, абрикосе, – развиваются костянки. Это односемянные сочные плоды с косточкой внутри. Косточка очень прочная, так как состоит из специальных механических структур – склереид. Она нужна, чтобы защищать семя от переваривания в пищеварительном тракте животных.

На кустах и кустарниках: крыжовника, смородины, черники, брусники, клюквы, – найдём ягоды. Такие плоды тоже сочные, но многосемянные, с достаточно тонкой оболочкой. Помним, что у картофеля, томатов, перца, баклажанов тоже ягоды (только у картофеля ядовитые).

Ежевика и малина формируют многокостянки. Вспомните эти маленькие семечки, которые в варенье или джеме хрустят на зубах. Каждая маленькая частичка, ячейка – отдельный плодик, маленькая костянка.

Земляника и её культурная форма – клубника образуют многоорешек (также земляничина, или фрага). Это интересный тип плода, в формировании которого участвует не только завязь пестика, но и другие части цветка, например цветоложе. Зёрнышки на земляничке – и есть плоды, похожие на маленькие орешки, что и даёт название.

Тыквина характерна для тыкв, а также арбузов, дынь, кабачков, огурцов. Такой плод схож с ягодой (о чём многие слышали в детстве), но отличается некоторыми структурными элементами, например более толстой кожурой.

Ещё вспомним про семянки и зерновки. Семянки – плоды подсолнечника, мать-и-мачехи, одуванчика и других сложноцветных, а зерновка – злаковых (рожь, овёс,