У растений органом в широком смысле
можно считать и одноклеточный гаметангий
водоросли, и многоклеточный спорангий
папоротника, и шишку хвойных, представляющую
собой сложную систему видоизменившихся
побегов, и цветок покрытосеменного
растения и т. д. Основные органы — стебель,
лист и корень.
Стебель с расположенными на нем
листьями и почками называют побегом.
Почки — это зачатки будущих побегов: в каждой
из них можно обнаружить зачаточный стебель
и зачаточные листья. Главная функция
стебля — проведение веществ (см. Ткань). Тот
участок стебля, на котором расположен лист,
называют узлом, а участок между соседними
узлами — междоузлием. Угол, образованный
отходящим от узла листом и находящимся
выше этого узла междоузлием, — это пазуха
листа. Если на узлах находится по одному листу,
то такое листорасположение называют
очередным, если по два (обычно они сидят на стебле
один против другого) — супротивным, а если
по три и более — мутовчатым.
Побег имеет верхушечную почку, благодаря
которой он растет в длину, и боковые почки,
из которых развиваются побеги; так
происходит ветвление. Обычно боковые почки бывают
пазушными — расположенными на узлах в
пазухах листьев, но могут быть и
придаточными — на междоузлиях. У многих растений
придаточные почки возникают также на корнях
и даже на листьях. Почку с зачатками только
стебля и листьев называют вегетативной, а
содержащую также зачаток цветка или
соцветия — генеративной.
Различные виды плодов у
растений (слева направо):
конский каштан; боярышник;
барбарис; земляника.
Типичный лист, основные функции
которого — фотосинтез и транспирация, состоит
из листовой пластинки, черешка, прилистников
и основания листа. У многих растений
прилистники недолговечны, опадают, а у некоторых не
развиваются вовсе. Лист, не имеющий черешка,
называют сидячим. Листовая пластинка может
быть цельной или в разной степени
расчлененной, вплоть до возникновения отдельных
листочков, сидящих на вершине черешка или на
средней жилке, продолжающей черешок.
Если эти листочки опадают каждый сам по
себе, лист называют сложным в отличие от
простых листьев, опадающих целиком, даже
если их пластинки сильно расчленены. У
листьев, расположенных в узлах супротивно
или мутовкой, пазушные почки обычно
образуются в пазухе каждого из них.
У растения, развившегося из зародыша,
который находился в семени, самый нижний
узел несет на себе первые листья —
семядоли (или семядолю). Участок стебля,
расположенный ниже этого узла и переходящий (в
области так называемой корневой шейки) в
главный корень, называют подсемядольным
коленом (см. рис.).
Кроме главного корня, развивающегося из
корешка зародыша, у растений могут быть и
придаточные корни, которые возникают на подсемядольном колене и на других частях стебля
(чаще в узлах), а у ряда растений — и на
листьях. Ответвления главного и придаточных
корней называют боковыми корнями.
Совокупность всех корней растения составляет его
корневую систему. Основные типы корневых
систем — стержневая и мочковатая. Первая
характеризуется мощным развитием главного
корня, более или менее обильно ветвящегося.
А. Строение молодого
двудольного растения, выросшего из
семени: УЗ — узел; МУ —
междоузлие; П. Л — пазуха
листа; В. П — верхушечная
почка; П. П — пазушная
почка; ПР. П — придаточная
почка; С — семядоля; ПК— под-
семядольное колено; К. Ш —
корневая шейка; Г. К —
главный корень; ПР. К
—придаточный корень; Б. К — боковые
корни. Б. Цветки с двойным (I)
н простым (II)
околоцветниками: РЛЦ — рыльце; СТ —
столбик; ПЛН — пыльник;
Л. П. О — листочек простого
околоцветника; ЛП —
лепесток; ТЧ. Н — тычиночная нить;
ЗВ — завязь; ЧШЛ —
чашелистик; ЦТЛ — цветоложе;
ЦТН — цветоножка. В.
Строение семязачатка
покрытосеменного растения после
двойного оплодотворения (I) и
семян разных типов (II —VI).
Запасные питательные
вещества накапливаются: II — в
семядолях зародыша (фасоль);
III — во всех органах
зародыша (пастушья сумка); IV — в
эндосперме, окружающем
зародыш (фиалка); V — в
перисперме (кубышка); VI — в
эндосперме, прилегающем к
зародышу (зерновка —
односемянной плод злака). 3. М —
зародышевый мешок; Ц КЛ —
центральная клетка
зародышевого мешка; ЗИГ —
зигота; ПВХ — пыльцевход; ПКР —
покровы семязачатка; НЦ —
нуцеллус; СМН —
семяножка; ЗАР — зародыш; С. К —
семенная кожура; ЭНД —
эндосперм; ПЕР — перисперм;
О. С. К — околоплодник,
сросшийся с семенной кожурой.
У растений, имеющих мочковатую корневую
систему, хорошо развиты придаточные корни, а
главный развит не лучше или прекращает
развитие. Основные функции корней — всасывание и проведение веществ (см. Ткань).
У многих растений некоторые из этих органов
видоизменяются в связи с приспособлением к
преимущественному выполнению функций, не
типичных для этих органов. Так, ближайшая
к корневой шейке часть главного корня (обычно вместе с подсемядольным коленом) может
образовать корнеплод. Некоторые участки
боковых корней, сильно утолщившись, могут
превратиться в клубни. Стебли некоторых растений, функционально замещающие собой
листья, уплощаются и даже становятся внешне
похожими на них (например, у иглицы), настоящие же листья в этих случаях недолговечны или имеют вид мелких чешуек. У многих
представителей семейства бобовых листовые
пластинки частично или полностью превращаются в усики (фотосинтезируют здесь в основном прилистники). Листья целиком (барбарис) или лишь их прилистники (белая акация)
могут превратиться в колючки. Очень своеобразны листья так называемых насекомоядных
растений (см. Метаморфоз, Мимикрия).
У многих растений видоизменившиеся побеги превратились в корневища (ландыш, пырей), луковицы (лилия, лук), столоны с клубнями (картофель), колючки (боярышник),
усики (виноград). Определить морфологическую природу тех или иных видоизменений
основных органов можно, зная закономерности
взаимного расположения и сочетания этих органов, так например, в пззухе колючки
листового происхождения находится почка или
развившийся из нее побег, а колючка, сидящая
в пазухе листа или над листовым рубцом
(после опадения листа), — это
видоизменившийся побег. На побеге, превратившемся в
клубень, можно обнаружить пазушные почки,
расположение которых повторяет
расположение листьев на стебле, а на клубне корневого
происхождения могут быть лишь придаточные
почки, расположенные без такой
закономерности.
Цветок представляет собой
специализированный, ограниченно растущий в длину
репродуктивный побег. С ним связано
осуществление сложных процессов, приводящих к
образованию плодов и семян. Поэтому цветок
нередко определяют как орган семенного
размножения покрытосеменных растений.
В цветке (см. рис.) имеются стебель
(цветоножка и завершающее ее цветоложе) и листья
(развивающиеся на цветоложе части цветка).
Если цветок полный, то по периферии его
цветоложа расположены листочки
околоцветника, глубже — тычинки, а в центральной
части — плодолистики, образующие пестики
или один пестик. Расположение листочков
околоцветника, тычинок и плодолистиков на
цветоложе, как и листьев на стебле вегетативного побега, может быть очередным (спиральным), супротивным и мутовчатым (круговым). Но бывает и так называемое полу-
круговое их расположение, например в цветке
лютика: листочки околоцветника расположены
кругами, а тычинки и плодолистики — по спирали. Если цветок не имеет околоцветника,
его называют голым, если в нем нет тычинок —
пестичным (женским), если нет плодолистиков — тычиночным (мужским), имеющий как
тычинки, так и плодолистики — обоеполым.
Всякий околоцветник состоит из листочков.
Если все его листочки более или менее одинаковы (независимо от того, сколько их, как они
расположены на цветоложе, каковы их размеры
и окраска), то такой околоцветник называют
простым. Для двойного околоцветника харак-
терно наличие двух типов листочков, различающихся формой, величиной, обычно и окраской; при этом листочки одного типа занимают
краевое положение на цветоложе, а листочки
второго расположены глубже, сразу же за
листочками первого типа. В этом случае все
однотипные листочки, расположенные по краю
цветоложа, называют чашелистиками (в совокупности — чашечкой), а листочки другого
типа, расположенные глубже, — лепестками
(в совокупности — венчиком).
Брусника. Растение с цветками
и плодами.
Тычинки и плодолистики называют также
спорофиллами или споролистиками, поскольку
на них развиваются спорангии, а в спорангиях — споры. Для семенных растений харак-терна разноспоровость. Споры высших
растений возникают в результате мейоза,
следовательно, при этом диплоидная фаза цикла
развития растения сменяется фазой гаплоидной
(см. Чередование поколений). Из спор
развиваются заростки. Типичная тычинка
(микроспорофилл) состоит из тычиночной нити,
связника и пыльника; каждое из четырех гнезд
пыльника — это микроспорангий, в котором
образуются микроспоры (см. Споры), а из них
начинают развиваться мужские заростки
(пыльцевые зерна), покидающие
микроспорангий на двух- или трехклеточной стадии
своего развития и завершающие его лишь
после опыления.
Плодолистики (мегаспорофиллы
покрытосеменных) формируют пестики. Пестик может
быть образован одним плодолистиком, который
как бы складывается вдоль средней жилки,
а встретившиеся при этом его края
срастаются; так внутри нижней части плодолистика
возникает полость (полость завязи), а верхняя
его часть, вытянувшись, может образовать
столбик, завершающийся рыльцем, способным
удерживать на своей поверхности пыльцевые
зерна, попадающие на нее при опылении.
Если столбик не выражен, рыльце называют
сидячим. У растений, для которых характерны
пестики, образованные каждый одним
плодолистиком, в цветке обычно бывает несколько
или даже много пестиков (например, у
лютика), но может быть и один (например, у
представителей семейства бобовых). У
большинства же растений пестик в цветке один, но
образован он двумя или несколькими
сросшимися между собой плодолистиками.
На внутренней стороне стенки завязи
развиваются семязачатки — от одного до многих
сотен у разных растений. Центральная часть
семязачатка — так называемый нуцеллус —
представляет собой мегаспорангий, так как в
нем образуются мегаспоры, из которых обычно
лишь одна дает начало женскому заростку —
зародышевому мешку, не покидающему мегаспорангия. Снаружи нуцеллус одет одним или
двумя покровами (интегументами),
оставляющими на вершине семязачатка узкий канал —
пыльцевход. Одна из семи клеток
зародышевого мешка — это яйцеклетка (имеющая
гаплоидное ядро), а самая крупная его
клетка — центральная — содержит либо два
гаплоидных ядра, либо одно диплоидное, если
ядра слились.
После двойного оплодотворения (см.
Оплодотворение) семязачаток постепенно
превращается в семя (см. рис.). При этом из
покровов семязачатка, одевающих нуцеллус,
развивается семенная кожура, из зиготы —
зародыш, из триплоидной клетки — так
называемый вторичный эндосперм — обычно
многоклеточная запасающая ткань, питательные
вещества которой поглощаются развивающимся
зародышем либо еще при развитии семени,
либо при его прорастании. В семенах
некоторых растений основной запас питательных
веществ для зародыша содержится в клетках
сохраняющегося нуцеллуса (перисперм).
По мере развития семян из семязачатков
завязь превращается в плод. Из стенки
завязи формируется околоплодник, в котором
обычно различают три слоя тканей. В зависимости
от консистенции слоев околоплодника
созревшего плода различают сухие и сочные
плоды, а в зависимости от числа семян в плоде —
многосеменные и односеменные. Сухие
многосеменные плоды — коробочки, стручки, бобы;
сухие односеменные — орехи, орешки,
зерновки, семянки. Сочные многосеменные плоды —
ягоды; сочные односеменные — костянки.
Строение плодов способствует
распространению созревающих в них семян. У некоторых
растений в образовании плодов участвуют не
только завязи, но и другие части цветков.