Растения и окружающая среда

Растения — это те высшие живые организмы, которые первыми появились на нашей планете. Только они обладают способностью ассимилировать питательные вещества в форме минеральных соединений и превращать их в органические соединения, служащие пищей для животных. С этой точки зрения и мы, люди, находимся, по сути дела, в полной зависимости от растений как от источника всего нашего питания.

Хотя одуванчик в саду и воспринимается как досаждающий сорняк, на лугу возле деревенской хаты он занимает свое место по праву. Без него и весна не была бы настоящей весной

Основные органы растений подразделяют на вегетативные (корень, стебель, лист) и генеративные (цветок, семя, плод). Каждый орган наделен своей специфической функцией.

Стебель — это надземная часть растения, несущая листья и цветы. Он растет своей верхушкой и транспортирует питательные вещества во все остальные части растения. Стебли бывают травянистые и деревянистые. Травянистыми называют те, которые несут на себе листья а цветы (примером может служить подсолнечник). Если же на них вырастают только цветы (как, скажем, у тюльпана или гиацинта), то это уже будет стрелка. Стебли полые внутри и членистые, коленчатые (как у травы) также называются травянистыми. Деревянистые стебли — стволы и ветви — имеют кустарники и деревья.

Почки являются зародышами различных органов растения. Древесные почки («глазки») — узкие, заостренные, из них вырастают новые веточки; листовые почки более тупые, из них появляются листья; цветочные почки (бутоны) — округлые, с зародышами тычинок, пестиков и лепестков. «Спящими почками» называют глазки, спрятанные под корой. Такая почка может пробудиться, когда внезапно нарушено физиологическое равновесие дерева, что случается при сломе более толстой ветви, при сильном омолаживании растения, при вымерзании кроны во время крутых морозов и т. п. Буйные побеги, появляющиеся из таких почек, называют «дикими» или «волчьими».

Лист обычно представляет собой листовую пластинку, черешок и листовое влагалище. На срезе пластинки можно различить несколько слоев ткани. Самый верхний слой — кожица (эпидермис). Имеющиеся на оборотной стороне листа мелкие отверстия (устьица) регулируют отдачу растением воды путем испарения. Когда растение испытывает недостаток влаги, устьица сами собой закрываются и тем ограничивают испарение. При избытке влаги они все время открыты, чтобы растение могло избавиться от излишней воды.

Листья играют очень важную роль в процессе фотосинтеза, который происходит только в зеленых частях растения. Наличие хлорофилла (зеленое красящее вещество) обязательно для образования органических соединений, возникающих в результате сложной цепи реакций из углекислого газа и воды под воздействием солнечной энергии. Листья через устьица отдают окружающей атмосфере кислород в таком количестве, которое содержалось в потребленном ими углекислом газе. Поэтому и говорится, что деревья — легкие города. Они очищают воздух от углекислого газа и обогащают его кислородом.

Однако и само растение также нуждается в кислороде для дыхания (диссимиляции). Кислород проникает в растение через устьица и кожицу. Обычно в надземных органах растения кислорода бывает достаточно, но корням, особенно в заболоченной почве, его может не хватать. Так, например, страдают корни цветочных растений, которые выращивают в горшках и чрезмерно часто поливают. Вода вытесняет из почвы воздух, растение начинает «задыхаться» и, наконец, погибает. Хотя растение и само потребляет кислород, но в целом оно производит его значительно больше, чем расходует.

Из корней в листья поступают минеральные питательные вещества, которые необходимы для образования органических соединений. Поэтому хорошая здоровая листва, скажем, на фруктовом дереве — первая предпосылка доброго урожая, а у цветов — богатого цветения.

Корень наряду с листьями также является главным органом, принимающим питательные вещества. Его функция — закреплять растение в почве, поглащать из нее воду и питание.

В этом процессе важнейшую роль играют самые нежные и тонкие корни, так называемые корневые волоски. Они очень быстро растут и обновляются; их способность извлекать из почвы питательные вещества сохраняется лишь несколько часов. Затем они стареют и могут лишь впитывать воду. Таких волосков растение имеет огромное количество. Например, у однолетнего сеянца яблони примерно 17 млн. корневых волосков, общая длина которых — почти 3 км. Эти самые тонкие корешки обладают способностью расти и при относительно низких температурах (около 0°С). Поэтому и рекомендуется высаживать деревья осенью. До наступления зимы у них появится огромное множество корневых волосков, и с приходом теплых дней дерево сразу же будет получать из почвы необходимые ему питательные вещества и воду. При весенних же посадках, особенно запоздалых, дерево сильно истощается, так как поначалу ему приходится расходовать собственные запасы.

«Склад» питательных веществ тоже находится в корнях. Здесь дерево укладывает впрок все накопленное им в период вегетации. Весной эти запасы высвобождаются и поступают к распускающимся почкам. Таким образом, хорошее состояние и функционирование корневой системы — вторая предпосылка богатого урожая.

Цветок — это орган размножения. Обычно он состоит из главных частей — тычинок и пестиков — и второстепенных, т. н. околоцветников, которые защищают его и привлекают к нему насекомых, чем способствуют опылению.

Околоцветники могут состоять как из лепестков одного вида (тюльпан, лилия, ландыш, подснежник), так и из внешней зеленой чашечки и внутреннего венчика — ярких, пестроокрашенных лепестков (например, у мака, черешни, томата, розы).

Тычинка состоит из тычиночной нити и двух пыльников — мешочков, наполненных зернышками пыльцы (мужскими клетками).

В пестике различают завязь, содержащую семяпочки (женские клетки), столбик и рыльце.

Если цветок имеет обе главные части, т. е. и тычинки, и пестик, то его называют обоеполым (например, у яблони, тюльпана). Цветы, у которых имеются только тычинки, называют тычиночными, мужскими, а если только пестик — пестичными, женскими. Если у растения, как, например, у лесного ореха, огурца, ели, кукурузы, есть и мужские, и женские цветы, то его относят к т. н. однодомным. А если, как у хмеля, тиса, вербы, на одних растениях образуются только тычиночные цветы, а на других — только пестичные, это растения двудомные.

Опыление — это перенесение пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Впоследствии зернышко пыльцы, прилипшее к рыльцу, прорастет, образуя пыльцевую трубку, которая проникнет в завязь и сольется с яйцеклеткой в единую клетку. Из последней возникнет семя. Соединение ядра пыльцевого зернышка с ядром яйцеклетки называется оплодотворением. Обеспечить условия для хорошего опыления — третья предпосылка богатого урожая.

В результате того, что растение черпает из окружающей среды необходимые для него вещества, масса его увеличивается, оно растет. При этом изменяются не только его размеры, но и отдельные органы, преображаясь как внешне, так и химически. Растение развивается. В течение всей его жизни изменяется и обмен веществ (метаболизм) растения, развиваются новые функции, появляются новые листья, позже — цветы, плоды, семена. Из семян возникнут новые растения, которые также будут развиваться, увеличиваясь в размерах, пока не достигнут поры, когда созреют их собственные семена. Таким образом, в результате обмена веществ растет и развивается не только особь, но образуются зародыши новых особей того же вида, т. е. происходит размножение.