В прошлые века все живые существа считались либо растениями, либо жи­вотными. Животные растут лишь до тех пор, пока не станут взрослы­ми; они передвигаются, заглатыва­ют пищу и дышат. Растения не пе­редвигаются; считалось, что они не дышат, не питаются и могут расти неограниченно долго. Исходя из этих соображений, вновь открытые группы организмов относили либо к растениям, либо к животным. Так, грибы и бактерии ста­ли считаться растениями, а простейшие — животными.

Постепенно знания человечества в области биологии все более расширялись. Были открыты организмы, которые трудно отнести к живот­ным или растениям, — например, хламидомона­да. Выли также установлены принципиальные отличия в строении и химическом составе клет­ки большинства зеленых растений, с одной стороны, и бактерий и грибов — с другой.

К середине XX века традиционное деление живого на два царства — растений и живот­ных — практически устарело, но по традиции все группы организмов, ранее относившиеся к растениям, изучаются в курсе ботаники.

Клетка — основная структурная единица тела растения. В ней различают, целлюлозную оболоч­ку, живое содержимое, представленное цитоплазмой с ядром, пла­стидами, и вакуоль, заполненную клеточным соком. Каждая живая клетка рас­тения постоянно питается, дышит, растет, то есть осуществляет обмен веществ и энергии. Новые клетки образуются путем деле­ния материнских клеток. Клеточное деление обеспечивает рост отдельных органов расте­ния и увеличение всей его массы. Связь клеток с внешней средой и между собой обеспечивается благодаря избирательной проницаемости их оболочек и движению цитоплазмы клеток.

В состав клеток растения входят органические и неорганические вещества. Среди органических веществ главная роль принадлежит углеводам, белкам и жирам. К неорганическим веществам растения относятся вода и минеральные соли. Клетки различаются между собой по форме, размерам, строению и выполняемым функциям.

Корень — осевой вегетативный орган листостебельного расте­ния, выполняющий функцию поч­венного питания и закрепления растения на земле. Различают главный, боковые и придаточные корни. Главный корень развивается из зароды­шевого корешка семени. Корни, которые возни­кают на стебле или листе, называются придаточными. Боковой корень — это от­ветвление любого корня: главного, бокового или придаточного. Корни нарастают верхуш­кой, защищенной корневым чехликом. За зоной роста располагается небольшая зона всасыва­ния, наружные клетки которой имеют корне­вые волоски. Наибольшую часть корня состав­ляет зона проведения. Совокупность всех корней растения составляет корневую систе­му. Различают стержневую и мочковатую корневые системы. Стержневая корневая сис­тема имеет хорошо выраженный главный корень, она встречается в основном у двудоль­ных растений. Мочковатая корневая система характерна в основном для однодольных рас­тений. В этой системе главный корень в мас­се придаточных корней не выделяется. На корнях многих растений образуются прида­точные почки, из которых развиваются над­ земные побеги (корневые отпрыски). У ряда растений образуются корнеплоды, корни- прицепки, воздушные корни и т. п.

Подробнее...

Цветки, плоды и семена — гене­ративные органы растения. Цве­ток — это видоизмененный побег, служащий для семенного размно­жения цветковых (покрытосемен­ных) растений. В нем происходит образование половых клеток (га­мет), опыление, оплодотворение, развитие за­родыша и формирование плода с одним семенем или множеством семян.

Особенности строения цветка обеспечивают осуще­ствление всех этих функций с наименьшими затратами пластических веществ и энергии. Цвет­ки очень разнообразны по своей форме, окраске и раз­мерам, однако большинство из них имеет одинако­вые части, отличающиеся большим сходством. Снаружи располагается околоцветник, который за­щищает внутренние части цветка от различных внешних воздействий и служит для привлечения опылителей. Форма, окраска и размеры околоцветни­ка очень разнообразны. Внутри расположены главные части цветка — пестик и тычинки, в которых и происходит образование женских и муж­ских половых клеток, или гамет. Женская половая клетка находится внутри семяпочки, расположен­ной в завязи пестика.

Цветковые растения (покрытосе­менные) — самый обширный от­дел растительного мира, к ко­торому относится больше половины всех видов растений на Земле. Покрытосеменные харак­теризуются рядом четких приз­наков, отличающих только эту группу расте­ний. Важнейшей отличительной особенностью является наличие у них пестика и развивающе­гося из него плода. Пестик образуется в резуль­тате смыкания краев одного плодолистика или в результате срастания нескольких плодолис­тиков. Расширенная нижняя часть пестика — завязь — представляет собой замкнутое полое вместилище, в котором находятся семязачат­ки. Характерной особенностью является также наличие рыльца — органа, улавливающего пыль­цу и обеспечивающего прорастание пыльцевых зерен. После оплодотворения завязь разрастает­ся и постепенно превращается в плод, а семя­почки развиваются в семена, скрытые внутри плода, почему растения и получили название — покрытосеменные. Отличительным признаком покрытосеменных является также наличие у них цветка, снабженного околоцветником, в свя­зи с чем их называют цветковыми.

Зеленые растения, создающие орга­ническое вещество из неорганичес­ких, являются источником основ­ных продуктов питания и кормов для домашних животных и челове­ка, а также важнейшим сырьем для легкой, пищевой, химической и других видов промышленности.

Из большого видового состава растений в насто­ящее время человеком используется более 2000 ви­дов, что составляет менее 10% от известных бо­таникам высших растений. Наибольшее число видов культурных растений произрастает в суб­тропиках и тропиках. Здесь можно встретить растения 69 семейств, тогда как в умеренной зо­не — только 18—20.

Еще в каменном веке началось бессознательное окультуривание различных диких растений. Поняв их пользу, человек стал разводить рас­тения вблизи своего жилища. Большинство современных овощных, зерновых и плодовых растений были окультурены за несколько ты­сячелетий до нашей эры. Наиболее древними культурами считают пшеницу, кукурузу, ба­нан, кокосовую пальму, ячмень, бобы, лук, рис, картофель, горох, сахарный тростник — их возделывают уже более 8000 лет.

Водоросли — низшие растения, обитаю­щие преимущественно в воде, а также на сырой почве, камнях и стволах деревьев. Среди водорослей встречают- одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы. Тело много­клеточных водорослей не имеет настоящих кор­ней, стеблей и листьев и называется слоевищем (талломом). Одноклеточные водоросли — микро­скопические организмы, а размеры многоклеточ­ных водорослей могут достигать десятков мет­ров.

Общим свойством всех водорослей является нали­чие у них хлорофилла. Кроме хлорофилла водорос­ли могут содержать и другие пигменты (фукоксантин, фикоэритрин, фикоциан, ксантофилл, каротин), придающие им бурую, желто-зеленова­тую, красную окраску, маскирующую основную зе­леную. Пигменты, расположенные в хромато- форах клеток водорослей, участвуют в фотосинтезе и обеспечивают существование во­дорослей на значительных глубинах.

Мхи, плауны, хвощи и папорот­ники относятся к споровым растениям. Их называют еще высшими растениями, так как они имеют стебли, лис­тья, настоящие корни или корнеподобные образования — ризоиды. У выс­ших споровых растений выработалось много различных приспособлений для жизни в условиях суши.

В жизненном цикле всех высших споровых рас­тений происходит чередование двух поколе­ний — полового (гаметофит) и бесполого (спорофит). Спорофит постепенно занимает в жизненном цикле споровых растений преоблада­ющее положение над гаметофитом. Только мхи представляют собой исключение среди споровых растений, так как у них в жизненном цикле значительного развития достигает половое по­коление, а спорофит существует за счет него, то есть паразитирует на гаметофите.

К голосеменным относится около 700 видов деревьев, кустарников, лиан. Они возникли около 400 мил­лионов лет назад — в палеозой­скую эру.

Главной особенностью этих рас­тений является размножение с помощью семян. Семена развиваются из семязачатков (семяпо­чек) и лежат открыто (голо) на чешуях жен­ских шишек. Отсюда и название — голосемен­ные.

Другая особенность голосеменных растений — полная независимость процесса оплодот­ворения от присутствия воды благодаря появлению пыльцевой трубки, по которой мужские гаметы движутся к женской. Современные виды, несмотря на их небольшое число, распространены по всему земному шару, а в Северном полушарии образуют огромные мас­сивы хвойных лесов.

В состав отдела голосеменных входят несколь­ко классов, из которых наиболее распространен класс хвойных (около 560 видов). Почти все ви­ды хвойных представлены деревьями. В стебле у них различают тонкую кору, хоро­шо развитую древесину и плохо выраженную сердцевину.

Бактерии — это одно из древней­ших проявлений жизни. Мил­лиарды лет бактерии были един­ственными обитателями нашей планеты. Они и сейчас настоящие хозяева Земли. И мы живем, окру­женные со всех сторон этими невидимыми орга­низмами. Бактерии завоевали толщу земли, вод­ные пространства, воздух и даже поселились в нас.

Бактерии тысячелетиями создавали и создают полезные ископаемые, помогают переваривать пищу и готовить ее, но, увы, могут и убить нас, заразив болезнями.

Бактерия — это всего одна клетка без ядра и многих органелл, которые характерны для кле­ток растений.

Название «бактерия» произошло от греческого слова «bacterion» — палочка. Очень многие бак­терии имеют форму палочки. Это кишечная палочка, возбудители тифа, дизентерии, ту­беркулеза.

Грибы — это довольно многочислен­ная группа живых организмов, на­считывающая около 100 тысяч ви­дов. Традиционно грибы относили к растениям. Но в настоящее время они выделены в отдельное — тре­тье — царство живых организмов. Грибы сочетают в себе признаки как растений, так и животных. Основное отличие грибов от растений состоит в том, что они не способны к фотосинтезу. Это гетеротрофные организмы. Грибы произрастают всюду — в поле и в лесу, в пустынях и в горах, в почве и в воде. Споры грибов есть в воздухе, они встречаются даже на расстоянии 10 км от поверхности Земли. Телом гриба является грибница, или мицелий, состоящий из грибных нитей — гифов. У низших грибов мицелий лишен перегородок и представляет собой одну гигантскую разветв­ленную клетку. Некоторые микроскопические грибы состоят из одной клетки и мицелия не имеют. Например, дрожжи. У высших грибов мицелий многоклеточный, а плотно сплетенные гифы образуют плодовое тело, в котором созревают споры. Грибы размножаются спорами. Споры разнообразны по форме и размеру. Шляпочные грибы являются представителями высших грибов. Их грибница растет с весны до осени и вырастает за это время на 10—30 см. Грибница залегает в почве на глубине 6—12 см. За сезон грибница дает несколько плодовых тел. Плодовые тела шляпочных грибов — ценные пи­щевые продукты.

Лишайники — это своеобразные и удивительные организмы. Кажет­ся, что это одно растение, а на са­мом деле — симбиоз двух организ­мов: гриба и водоросли. Среди нитей мицелия гриба располагаются зеленые водоросли или синезеленые (цианеи). Они придают лишайникам зеленоватый отте­нок, фотосинтезируют, образуя углеводы и обеспечивая органическое питание. Гриб, прикрепляющий лишайники к субстрату, снабжает водоросль водой и минеральными веще­ствами. Кроме того, водоросли сами способны по­глощать из атмосферы влагу и пыль, из которой извлекают минеральные вещества. Лишайники очень неприхотливы и растут везде. Не страш­ны им ни пятидесятиградусные морозы тундры, ни иссушающая жара африканских пустынь. Они прекрасно себя чувствуют во влажных тропичес­ких лесах и на голых скалах, живут даже в ледя­ных пустынях Антарктиды. Лишайники назы­вают первопроходцами. Они первыми заселяют безжизненные места, где не растут другие расте­ния.

Растения редко встречаются в естест­венных условиях изолированно, от­дельными особями. Это имеет место лишь при заселении какой-либо свобод­ной от растений территории, например на песчаных отмелях рек, остывших вулканических лавах. Как правило, растения образуют заросли, сообщества. В та­ких сообществах более или менее сильно проявля­ется влияние растений друг на друга. С давних пор человеку знакомы такие сообще­ства растений, как леса, луга, болота, степи и т. д. Также мы знаем, что определенные расте­ния живут только в определенных местах — в лесах, лугах, на болотах. Например, клюква растет исключительно на болотах, в то время как луговые растения там существовать не могут. Таким образом, подбор растений в сооб­ществе подчиняется определенным законо­мерностям. В сходных условиях обитания встречаются одинаковые растительные сооб­щества. Совокупность растительных сооб­ществ какой-либо территории образует расти­тельность этой территории. Растительные сообщества называют фитоценозами. Изучением растительных сообществ занима­ется наука фитоценология. Особенно большой вклад в развитие этой науки внес русский ученый

 Жизнь людей всегда была тесно связана с миром растений. Как биологический вид человек вероятнее всего появился и сформировался в местности, покрытой лесом. В лесу человек стал находить себе пищу, топливо для поддержа­ния огня, материал для- изготовления орудий, строительства жилищ.

Уже первобытный человек превосходно различал пищевые, кормовые, лекарственные, декоратив­ные растения, и собирал их плоды, семена, побеги для своих нужд. Позднее от собирательства люди перешли к земледелию и стали выращивать рас­тения на обработанной почве. В культуру вошли многие ценнейшие растения — пшеница, ячмень, кукуруза, горох, гречиха, картофель, хлопчатник и другие. Помимо культурных растений человек продолжал использовать и дикорастущие. Невоз­можно представить ни на минуту существова­ние человеческого общества без естественного рас­тительного покрова. Леса дают людям древесину, применяемую в строительстве, производстве бу­маги и мебели, лесохимическом производстве. Лу­га, степи, полупустыни, горные пастбища, тундры служат источником кормов для сельско­хозяйственных животных и лекарственного сырья для фармацевтической промышленности.