История развития морфологии растений, значение морфологии как научной дисциплины
Морфология растений – наука ботанического цикла. Ботаника (от греч. botanicos – относящийся к растениям, botane – трава, зелень) как наука о растениях зародилась на заре человеческой истории и длительное время развивалась как наука прикладная, преследовавшая чисто утилитарные цели, связанные с земледелием и медициной.
Первая попытка обобщения многочисленных ботанических сведений принадлежит великому древнегреческому мыслителю, ученику Аристотеля (384–322 гг. до н. э.) Теофрасту (372–287 гг. до н. э.). Великий мыслитель удивительно точно для своего времени сформулировал задачи ботаники как науки. В своем выдающемся труде «Исследования о растениях» он писал: «Различия между растениями и вообще природу их следует рассматривать, подвергая исследованию их части, свойства, распространение и жизнь». Труды Теофраста положили начало возникновению научной ботаники, а сам он по образному выражению выдающегося шведского ботаника Карла Линнея (1707–1778) явился «отцом ботаники». Труды Теофраста оказали огромное влияние на развитие ботаники. В течение восемнадцати столетий (с III в. до н.э. до XVI в.) ученые не поднимались выше его ни в понимании истории развития растений, ни в описании их форм.
Возрождение ботаники как науки началось в конце XV – начале XVI в. Этот период знаменовался великими географическими открытиями. Благодаря развитию мореплавания были открыты Америка, Африка, Индия и европейцы познакомились с многими невиданными до того времени растениями и пряностями, получаемыми из них – корицей, имбирем, гвоздикой, черным перцем. Появление в Европе «иноземных растений» заставило европейцев искать способы их сохранения и изучения. Стремление сохранить эти растения привело к созданию метода гербаризации, который был предложен итальянским ботаником Лукой Гини (1490–1556). С целью изучения живых растений в Европе стали создаваться ботанические сады (Пиза – 1543 г., Падуя – 1545 г.).
В XV в. меняется круг лиц, занимающихся ботаникой. Если до XVI в. ботаникой занимались преимущественно монахи как лица наиболее просвещенные по тем временам, то в период Возрождения ботаникой начинают усиленно интересоваться врачи и аптекари. В этот период начинают появляться особые научные труды – «травники», в которых описывались лекарственные растения, их применение. Первый травник появился в Европе между 1530–1536 гг. Он был составлен немецким врачом О. Брунфельсом (1470–1534), назывался «Живые изображения растений» и представлял фактически первый ботанический атлас. В 1539 г. немецкий ботаник Иероним Бок (1498–1544), известный в научном мире как Трагус, выпустил «Новый травник». В нем были даны описания и рисунки 165 видов растений, приведены их местные, латинские и греческие названия, указаны время цветения, распространение, местообитания. «Новый травник» пользовался такой популярностью, что на протяжении XVI в. выдержал 10 изданий.
В результате интереса к ботанике накапливался огромный фактический материал, оперировать которым становилось все труднее и труднее. Фактически до середины XVIII в. ботаника оставалась собирающей наукой. Но постепенно в недрах этой науки, отягченной массой фактов и научных сведений, обогащенной средствами исследования и научными открытиями, обособляется ряд наук, более узких и конкретных по предмету исследования. Одной из таких наук является морфология.
Термин «морфология» происходит от греческих слов «morphe» – форма и «logos» – учение. Этот термин был предложен в 1817 г. великим немецким поэтом, мыслителем и естествоиспытателем И. В. Гёте (1749–1832). Однако учение о форме и строении растений начало развиваться задолго до того, как Гёте дал ему название.
Можно говорить о морфологии растений в широком и узком смысле слова. В широком смысле морфология изучает строение растений, особенности индивидуального и исторического развития. При таком понимании она должна охватывать изучение как макроскопического, так и микроскопического строения растений, а также особенностей их развития. Именно в таком плане преподается учебный курс «Морфология растений».
По мере накопления морфологических данных морфология растений также постепенно дифференцировалась на ряд специальных дисциплин. Из нее выделилась органография – морфология в узком смысле слова, наука о внешнем строении растений и их органов. Изучение внутреннего строения растений оформилось в анатомию растений. Процессы индивидуального развития изучает эмбриология растений. Частными морфологическими дисциплинами являются цитология (наука о строении клетки), палинология (наука о строении ископаемых и современных спор и пыльцы), стоматография (наука о строении устьичных комплексов) и ряд других наук с узкими предметами исследования.
Как каждая научная дисциплина морфология растений имеет свои проблемы, свои задачи и свои методы исследования.
Основные задачи морфологии сводятся к решению трех основных проблем:
- К изучению особенностей формирования органов растений (формообразовательного процесса) в ходе эволюции.
- К изучению особенностей формирования органов растений в ходе онтогенеза.
- К изучению топографических закономерностей, отражающих взаимное расположение вновь появляющихся органов.
Источник
Конспект лекций
Составил проф. кафедры инженерной геодезии Ковязин В.Ф.
2011 Лекция 1. Морфология растений.
- Уровни изучения жизненных процессов в природе.
- Морфология основных органов растений.
- Морфология генеративных органов растений.
- Жизненные формы растений.
- Уровни изучения жизненных процессов в природе.
- Морфология основных органов растений
- густотой облиствления,
- сквозистостью,
- площадью проективного покрытия и другими признаками.
- узел (место прикрепления листа к побегу),
- междоузлие (часть побега между двумя узлами),
- листовой рубец (место прикрепления черешка листа к стеблю),
- пазуха листа (угол, образованный черешком и стеблем).
- Неопределенное ветвление. В этом случае рост побега происходит за счет прироста верхушечной почки. Например, ель голубая, сосна обыкновенная.
- Определенное ветвление. В этом случае верхушечная почка рано прекращает рост и на зиму отмирает. Например, береза пушистая, вяз гладкий.
- Ложновильчатое ветвление характерно тем. Что прирост осуществляется за счет боковых почек. Например, дуб летний, липа мелколистная.
- обмерзание побегов в зимнее время,
- морозобойные трещины от сильных морозов,
- ранние осенние заморозки.
- Кореньвыполняет у растения следующие функции:
- рост корня происходит за счет корневых волосков, которые располагаются на концах корней,
- корень способен ветвиться и образовывать несколько порядков корневых систем.
- Растущая зона представлена мелкими корешками, расположенными на кончике корня.
- Всасывающая зона представлена мелкими корешками длиной до 3 мм, на 1 см 2 площади располагается около сотни волосков.
- Проводящая зона располагается между стеблем и всасывающей зоной.
- Стержневая система характеризуется тем, что имеется хорошо развитый главный корень, уходящий в почву на глубину до нескольких метров, от которого отходят мелкие боковые корешки. Примеры растений со стержневой корневой системой – пастушья сумка, дуб летний.
- Мочковатая корневая система характерна для злаковых растений. Главный корень приостанавливает рост, а хорошо развиваются боковые или придаточные корни. При такой корневой системе растение получает дополнительные органические вещества из почвы. Примеры растений с мочковатой корневой системой – вейник лесной, щучка болотная.
- образование корнеплодов,
- образование присосок,
- формирование втягивающих корней,
- образование корневых отпрысков (участвуют в вегетативном размножении растений).
- Листвыполняет две функции:
- лист образуется из почки,
- лист располагается на стебле,
- первое время лист растете вершиной, а затем основанием,
- рост листа осуществляется всего лишь несколько дней, в дальнейшем размеры листьев остаются постоянными в течение всего вегетационного периода,
- продолжительность жизни листа составляет у лиственных растений до 1 года, у хвойных – до 7 лет,
- форма листа является характерным признаком для каждого вида растений, по листьям определяют виды, рода и даже семейства растений.
- Перистое – по середине пластинки проходит главная жилка, а от нее отходят боковые жилки.
- Пальчатое – по листу проходит несколько жилок, а к нему примыкают второстепенные жилки.
- Параллельное – все жилки имеют одинаковые размеры и располагаются параллельно.
- широкояйцевидная,
- обратнояйцевидная,
- заостренная,
- закругленная и т. д.
- Морфология генеративных органов растений.
- Почка– зачаточный побег. Она окружена зачаточными листьями. Наружные листья образуют чешуйку, которая прикрывает почку. Чешуйка защищает почку от высыхания и низких температурных колебаний. Количество чешуек и их форма характерны для каждого вида растений, например, у березы 6 чешуек, у дуба – 4, а у ивы – 1.
- верхушечные почки (располагаются наверху побега),
- пазушные почки (в пазухе листа),
- придаточные почки, которые по состоянию разделяют на покоящиеся, спящие и растущие.
- мутовчатое расположение почек,
- супротивное расположение почек,
- поочередное расположение почек.
- Цветокобеспечивает семенное размножение растений.Цветок– это укороченный метаморфизированный побег. Часть стебля, несущая цветок, называетсяцветоножкой. Верхняя расширенная и утолщенная часть цветоножки называетсяцветоложе. На поверхности цветоложе развиваются чашелистики, лепестки, тычинки и другие части цветка.
- Самоопыление – на рыльце пестика попадает пыльца того же растения.
- Перекрестное опыление – на цветок попадает пыльца того же вида, но с другой особи.
- Соседнее опыление – пыльца приносится с растений того же вида, но расположенных на значительном расстоянии.
- Семя
- генетика происхождения вида,
- факторы внешней среды, особенно тепловой и водный режим,
- наличие вредителей семян растений.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Источник