БіологіяБіологія – це цілі організми, мільйони молекул

Весна — пора пробудження природи. За календарем вона по­чинається 1 березня. У природі весна вступає в свої права з по­чатком сокоруху в дерев: на півдні — раніше, а на півночі — пізніше 1 березня.

Весняний рух соків у дерев і кущів — перша ознака весни. Вт настає тоді, коли відтане грунт і вода з коренів почне надхо­дити в усі органи рослини. У цей час листків ще немає і вода, нагромаджуючись у клітинах стебел рослин, розчиняє запасені и них органічні речовини. Ці розчини рухаються до набубнявілих І розпуклих бруньок. Раніше, ніж в інших дерев,— уже на початку березня — починається весняний рух соків у клена гостро­листого, трохи пізніше — в берези.

Друга ознака весни — цвітіння вітрозапильних дерев і кущів. Першою в середній смузі європейської частини зацвітай вільха сіра. Квітки її непоказні, але сережки тичинкових квіток добре помітні напровесні . Досить тільки доторкнутися до гілки вільхи з сережками, як вітер підхопить цілу хмарку жов­того пилку.

Маточкові квітки вільхи зібрані в маленькі сірувато-зелені суцвіття. Поряд з ними звичайно добре помітні сухі, почорнілі шишечки — торішні суцвіття. За цими чорними шишечками і за складними сережками, які, розгойдуючись од вітру, розсипають пилок, вільху легко відрізнити від інших дерев навесні.

Майже одночасно з вільхою зацвітає ліщина, з якою ви знайомилися ще восени. Тичинкові квітки ліщини розвиваються в суцвіттях — складних сережках, а червонуваті приймочки маточкових квіток висуваються з генеративних (квіткових) бруньок.

Раннє цвітіння вільхи, ліщини та інших вітрозапильних рос­лин — добре пристосування до життя в лісі. Голі, безлисті гілки не заважають запиленню. Пилок, підхоплений вітром, вільно переноситься з однієї рослини на іншу.

Цвітіння мати-й-мачухи — також ознака весни. Ця багаторіч­на трав’яниста рослина росте на відкритих, освітлених сонцем Місцях, на залізничних насипах, берегах річок, схилах і кручах. Тільки протане сніг, і вже з’являються її лускаті стебла — квітконоси з яскраво-жовтими суцвіттями, схожими на суцвіття кульбаби. Великі листки мати-й-мачухи виростають після то­ги, як достигнуть і розсіються її пухнасті плодики. Свою незвичайну назву рослина дістала за своєрідність листків. Знизу вони покриті білими м’якими, як повсть, волосками, а верхній бік листків гладенький і холодний.

Цвітіння мати-й-мачухи напровесні, до розпускання листків, можливе через те, що в її товстих довгих кореневищах є запаси поживних речовин, відкладених ще влітку минулого року. Жив­лячись цими запасами, ростуть квіткові пагони й утворюються плоди.

Третя ознака весни — цвітіння багаторічних трав’янистих рос­ин н листяного лісу. У районах середньої смуги вони цвітуть майже одночасно з мати-й-мачухою. Першими в лісі зацвітають печіночниця благородна з блакитними квітками і медунка лікарська, потім анемони дібровна і жовтецева, ряст, пшінка весняна, первоцвіт весняний та деякі інші трави. Усі вони світлолюбні й цвітуть у лісі, коли на деревах і кущах ще немає листя.

У житті деяких ранньоквітучих трав’янистих рослин лісу дуже цікавий їх ріст під снігом. Такі рослини, як проліска або підсніжник, ростуть ще взимку під снігом. Навесні чимало з них виходить з-під снігу з зеленими листками і з бутонами, які утво­рилися ще минулої осені. Вони часто зацвітають до того, як зійде сніг. Ось чому ці рослини називають підсніжниками.

Рослини, які цвітуть напровесні, завжди привертають до себе увагу своєю красою і тим, що це перші розквітлі рослини після довгої зими. На жаль, часто їх збирають, складаючи великі букети, і при цьому знищують рослини повністю, вириваючи з ко­ренями. Крім того, рослини, у яких зірвані квітконосні пагони, не дають плодів і насіння, що перешкоджає їх розмноженню. Ба­гато які рослини стали великою рідкістю, наприклад печіночни­ця благородна, сон-трава. Не можна допустити повного їх зникнення. Ми повинні дбати про збереження рослин, не рвати їх заради того, щоб через день викинути, не пошкоджувати дико­рослі рослини й брати активну участь в охороні природи.

Дерева і кущі, запилювані комахами, цвітуть значно пізніше, коли в них розпустяться листки. Якщо ви рік у рік спостерігати­мете за ходом весни, то зможете встановити послідовність весня­ного розвитку рослин.

У середній смузі європейської частини звичайно через 8 днів після цвітіння мати-й-мачухи починає цвісти медунка, через 21 день — кульбаба й верба. Груша цвіте на 29-й день, жовта акація — на 30-й, а липа — на 75-й день після початку цвітіння мати-й-мачухи.

Щороку весняні явища настають у певній послідовності. На­приклад, медунка завжди зацвітає пізніше від мати-й-мачухи, але раніше за кульбабу.

Спостереження за весняними явищами в житті рослин до­помагають установити найкращі строки проведення сільськогос­подарських робіт і своєчасно підготуватися до них.

Наприклад, відомо, що в районах середньої смуги найкращий урожай огірків буває, коли висівають їх під час зацвітання бузку і жовтої акації, а найкращий урожай ріпи і буряків,— коли сіють їх під час цвітіння осики.

Знаючи, через скільки днів після цвітіння мати-й-мачухи вицвітає бузок, легко встановити строк висівання огірків і підготуватися до цього.

Весна — пора пробудження природи. За календарем вона по­чинається 1 березня. У природі весна вступає в свої права з по­чатком сокоруху в дерев: на півдні — раніше, а на півночі — пізніше 1 березня.

Весняний рух соків у дерев і кущів — перша ознака весни. Вт настає тоді, коли відтане грунт і вода з коренів почне надхо­дити в усі органи рослини. У цей час листків ще немає і вода, нагромаджуючись у клітинах стебел рослин, розчиняє запасені и них органічні речовини. Ці розчини рухаються до набубнявілих І розпуклих бруньок. Раніше, ніж в інших дерев,— уже на початку березня — починається весняний рух соків у клена гостро­листого, трохи пізніше — в берези.

Друга ознака весни — цвітіння вітрозапильних дерев і кущів. Першою в середній смузі європейської частини зацвітай вільха сіра. Квітки її непоказні, але сережки тичинкових квіток добре помітні напровесні . Досить тільки доторкнутися до гілки вільхи з сережками, як вітер підхопить цілу хмарку жов­того пилку.

Маточкові квітки вільхи зібрані в маленькі сірувато-зелені суцвіття. Поряд з ними звичайно добре помітні сухі, почорнілі шишечки — торішні суцвіття. За цими чорними шишечками і за складними сережками, які, розгойдуючись од вітру, розсипають пилок, вільху легко відрізнити від інших дерев навесні.

Майже одночасно з вільхою зацвітає ліщина, з якою ви знайомилися ще восени. Тичинкові квітки ліщини розвиваються в суцвіттях — складних сережках, а червонуваті приймочки маточкових квіток висуваються з генеративних (квіткових) бруньок.

Раннє цвітіння вільхи, ліщини та інших вітрозапильних рос­лин — добре пристосування до життя в лісі. Голі, безлисті гілки не заважають запиленню. Пилок, підхоплений вітром, вільно переноситься з однієї рослини на іншу.

Цвітіння мати-й-мачухи — також ознака весни. Ця багаторіч­на трав’яниста рослина росте на відкритих, освітлених сонцем Місцях, на залізничних насипах, берегах річок, схилах і кручах. Тільки протане сніг, і вже з’являються її лускаті стебла — квітконоси з яскраво-жовтими суцвіттями, схожими на суцвіття кульбаби. Великі листки мати-й-мачухи виростають після то­ги, як достигнуть і розсіються її пухнасті плодики. Свою незвичайну назву рослина дістала за своєрідність листків. Знизу вони покриті білими м’якими, як повсть, волосками, а верхній бік листків гладенький і холодний.

Цвітіння мати-й-мачухи напровесні, до розпускання листків, можливе через те, що в її товстих довгих кореневищах є запаси поживних речовин, відкладених ще влітку минулого року. Жив­лячись цими запасами, ростуть квіткові пагони й утворюються плоди.

Третя ознака весни — цвітіння багаторічних трав’янистих рос­ин н листяного лісу. У районах середньої смуги вони цвітуть майже одночасно з мати-й-мачухою. Першими в лісі зацвітають печіночниця благородна з блакитними квітками і медунка лікарська, потім анемони дібровна і жовтецева, ряст, пшінка весняна, первоцвіт весняний та деякі інші трави. Усі вони світлолюбні й цвітуть у лісі, коли на деревах і кущах ще немає листя.

У житті деяких ранньоквітучих трав’янистих рослин лісу дуже цікавий їх ріст під снігом. Такі рослини, як проліска або підсніжник, ростуть ще взимку під снігом. Навесні чимало з них виходить з-під снігу з зеленими листками і з бутонами, які утво­рилися ще минулої осені. Вони часто зацвітають до того, як зійде сніг. Ось чому ці рослини називають підсніжниками.

Рослини, які цвітуть напровесні, завжди привертають до себе увагу своєю красою і тим, що це перші розквітлі рослини після довгої зими. На жаль, часто їх збирають, складаючи великі букети, і при цьому знищують рослини повністю, вириваючи з ко­ренями. Крім того, рослини, у яких зірвані квітконосні пагони, не дають плодів і насіння, що перешкоджає їх розмноженню. Ба­гато які рослини стали великою рідкістю, наприклад печіночни­ця благородна, сон-трава. Не можна допустити повного їх зникнення. Ми повинні дбати про збереження рослин, не рвати їх заради того, щоб через день викинути, не пошкоджувати дико­рослі рослини й брати активну участь в охороні природи.

Дерева і кущі, запилювані комахами, цвітуть значно пізніше, коли в них розпустяться листки. Якщо ви рік у рік спостерігати­мете за ходом весни, то зможете встановити послідовність весня­ного розвитку рослин.

У середній смузі європейської частини звичайно через 8 днів після цвітіння мати-й-мачухи починає цвісти медунка, через 21 день — кульбаба й верба. Груша цвіте на 29-й день, жовта акація — на 30-й, а липа — на 75-й день після початку цвітіння мати-й-мачухи.

Щороку весняні явища настають у певній послідовності. На­приклад, медунка завжди зацвітає пізніше від мати-й-мачухи, але раніше за кульбабу.

Спостереження за весняними явищами в житті рослин до­помагають установити найкращі строки проведення сільськогос­подарських робіт і своєчасно підготуватися до них.

Наприклад, відомо, що в районах середньої смуги найкращий урожай огірків буває, коли висівають їх під час зацвітання бузку і жовтої акації, а найкращий урожай ріпи і буряків,— коли сіють їх під час цвітіння осики.

Знаючи, через скільки днів після цвітіння мати-й-мачухи вицвітає бузок, легко встановити строк висівання огірків і підготуватися до цього.

Як би не відрізнялися рослини одна від одної, усім їм потрібні світло, тепло, вода, повітря і мінеральні речовини як фактори зовнішнього середовища.

Світло необхідне для життя рослин. Без нього не утворюється хлорофіл і не відбувається фотосинтез. Світло потрібне для нор­мального росту рослин: у затіненої рослини стебла поблякнуть і стануть довшими.

Тепло також необхідне для життя рослин. Але й до тепла різні рослини ставляться неоднаково. Одні з них теплолюбні, інші, навпаки, досить холодостійкі. Теплолюбні рослини походять з півдня. З культурних рослин це кукурудза, квасоля, гарбуз, огірки, помідори та ін. Більшість рослин середньої смуги і північних районів нашої країни холодостійкі. Насіння їх може проростати при 1 — З °С, а сходи легко переносять невеликі весняні приморозки.

Вода потрібна рослинам. Вона входить до складу цитоплазми і клітинного соку кожної живої клітини. Без води не можуть рухатися по рослині поживні речовини, не відбувається фото­синтез; завдяки випаровуванню рослини не перегріваються. Потреба у воді в різних рослинах неоднакова. Наприклад, ла­таття живе у воді.

Такі рослини, як капуста, ростуть на суші, але їм потрібно багато води. Кактуси і деякі інші рослини потребують невеликих кількостей води.

З повітря рослини під час дихання вбирають кисень, під час фотосинтезу — вуглекислий газ.

Мінеральні речовини надходять у рослину з грунту; з них рослинам найбільш необхідні ті, в яких містяться азот, фосфор і калій. У дуже невеликих кількостях потрібні рослинам бор, марганець, залізо.

Крім того, на рослини впливають навколишні живі орган із ми — тварини, інші рослини та мікроорганізми. Тварини живляться рослинами, запилюють їх, розносять плоди і насіння. Великі рослини можуть затінювати менші. Кореневі системи конкурують за воду і мінеральні речовини. Деякі рослини пара­зитують на інших рослинах, деякі лише використовують інші рослини як опору. Мікроорганізми, розкладаючи рослинні решт­ки, збагачують грунт перегноєм і мінеральними речовинами, які доступні рослинам.

У свою чергу рослини впливають на навколишнє середовище. Вони змінюють склад повітря: зволожують його, вбирають вуг­лекислий газ і виділяють кисень. Рослини змінюють склад грун­ту. Вони вбирають з нього одні речовини і виділяють у нього Інші. Кореневі системи рослин закріплюють схили ярів, горбів, річкових долин захищаючи грунти від руйнування. Лісові на­садження захищають поля від суховіїв. Рослини, які випаровують багато вологи, наприклад евкаліпти, можна використовувати для осушення заболочених територій.

Особливо помітно змінюються культурні рослини під впливом умов, які створює їм людина.

Кожна квіткова рослина після запилення та наступного за­пліднення розвивається в багатоклітинний організм з однієї клі­тини — зиготи. Зигота утворюється від злиття двох гамет — яйце­клітини і спермія. Потім зигота ділиться на дві клітини, після цього — на чотири, вісім і т. д. Розвивається багатоклітинний зародок. Він міститься в насінині. Із зародка в сприятливих умовах виростає доросла квіткова рослина. Так відбувається розмноження рослин насінням, тобто насінне розмноження.

При вегетативному розмноженні нові рослини утворюються також внаслідок поділу клітин. Бруньки, а з них і пагони можуть виникнути на коренях, стеблах і листках. При цьому на коренях і листках, як ви вже знаєте, можуть розвинутися тільки додат­кові бруньки, а на стеблах і листках — додаткові корені.

Кожна квіткова рослина починає розмножуватися в певну пору свого життя. І незалежно від того, насінним чи вегетативним способом розмножується рослина, вона відтворює організми, подібні до материнського.

Розмножуючись, рослини не тільки зберігаються на ділянках, обжитих ними, а й розселюються, займають нові території.

Вивчення ботаніки дає змогу зрозуміти значення кожного органа в живій рослині. Корінь вбирає з грунту воду з мінераль­ними речовинами й закріплює рослину в грунті. Стебло виносить листки до світла, по ньому рухаються вода, мінеральні й органічні речовини.

У хлоропластах листка на світлі з неорганічних речовин утворюються органічні речовини, якими живляться клітини всіх органів рослини. Листки випаровують воду.

Тепер уявіть, що коренева система рослини захворіла. Вода і мінеральні речовини перестають надходити в рослину з грунту або їх надходить мало. Захворювання коренів негайно позна­читься на всій рослині. Без води рослина не зможе утворювати органічні речовини, висохне, перегріється і внаслідок цього за­в’яне.

Якщо серйозно пошкоджене стебло, речовини з кореня не надійдуть у листки, а з листків — в усі інші органи. Фото­синтез і випаровування води припиняться. Зрештою загине вся рослина.

Багато хто з вас бачив великі дуплисті дерева. У таких дерев повністю зруйновані серцевина й багато судин деревини. До лист­ків не надходить вода, і нормальна життєдіяльність рослини порушується.

Коли особливо активно ростуть і розвиваються окремі органи рослини, змінюються й усі інші органи. Наприклад, після піджив­лення рослин селітрою листки стають більшими, темно-зеленими, у них утворюється більше органічних речовин. Посилюється живлення рослини. Це зумовлює ріст інших органів.

Оскільки Органи рослини взаємозв’язані, розвиток надземної частини залежить від підземної, і навпаки. Так, навесні в пусти ні розвиваються рослини, які живуть дуже недовго, лише кілька тижнів. їхні слабкі кореневі системи здатні добувати вологу не­великих весняних дощів тільки з поверхневих шарів грунту. Тому в них надземні частини малорозвинуті і вже влітку після утворення плодів і насіння відмирають.

Інші пустинні рослини, наприклад верблюжа колючка і ко­лосняк, мають дуже розвинуту кореневу систему, яка проникає вглиб до 15 м. На такій глибині їхні корені доходять до ґрунто­вих вод.

Цілком забезпечені водою надземні частини цих рослин ростуть і розвиваються навіть у найжаркішу пору року, коли дощі зовсім не випадають. Тісна взаємозалежність між усіма органами показує, що кожна квіткова рослина — єдиний цілісний організм.

На відміну від тварин квіткові рослини не можуть переходити а місця на місце, щоб добути їжу. Але, як і всі живі організми, вони живляться, дихають, ростуть, розмножуються.

Живляться рослини не так, як тварини. Клітини фотосинте­зуючих тканин вбирають вуглекислий газ, клітини всисної тка­нини кореня — воду і мінеральні речовини. На світлі в хлоро­пластах зелених клітин, які вбирають енергію сонячного світла, з вуглекислого газу і води утворюється цукор — основа для утворення всіх інших органічних речовин. Ними живляться клі­тини всієї рослини. Тварини живляться готовими органічними речовинами, утвореними в клітинах зелених рослин.

Під час дихання вдень і вночі клітини рослини вбирають ки­сть і виділяють вуглекислий газ. При цьому вивільняється енергія, без якої рослина не може жити, тобто рости, вбирати В грунту воду і мінеральні речовини, утворювати органічні речовини, розмножуватись. Позбавлені можливості дихати, рослини, як і тварини, гинуть.

Отже, одні речовини із зовнішнього середовища постійно надходять у рослину, а інші речовини з рослини переходять у зовнішнє середовище. Цей процес називають обміном речовин. Обмін речовин відбувається в кожній клітині живої рослини. Коли обмін порушується, рослина гине.

Ріст рослин, тобто збільшення розмірів їх коренів, листків, стебел, квіток і плодів, відбувається в результаті поділу і рос­ту клітин. Поділ клітин камбію зумовлює потовщення стебла. Внаслідок постійного поділу клітин твірної тканини в кінчиках коренів, верхівках пагонів і в молодих меживузлях ростуть корені й пагони.

Вивчаючи майже цілий навчальний рік ботаніку, ми ознайо­милися з зовнішньою і внутрішньою будовою окремих органів квіткових рослин та з процесами, що відбуваються в цих органах. Але рослина — цілісний організм.

І тепер, підсумовуючи вивчене, треба приділити цьому особливу увагу.

Квіткові рослини дуже різноманітні. Серед них є і дерева, І кущі, і трави.

Одні з квіткових рослин, наприклад крупка весняна, живуть лише кілька місяців. Інші, скажімо, дуб, доживають до тисячі років.

Зустрічаються квіткові рослини гігантських розмірів. Такими є евкаліпти, висота яких досягає 100 м і більше. А є зовсім кри­хітні, такі як ряска. Розміри її — від 3 до 10 мм.

Проте, при всій різноманітності, квіткові рослини мають, як правило, корінь, стебло, листки, квітки й утворюють плоди. Для всіх квіткових рослин характерна клітинна будова. Хоч Клітини різних органів неоднакові за будовою і функціями, але водночас між ними є багато спільного, бо в кожної живої клі­тини, як правило, є оболонка, цитоплазма, ядро, пластиди і клітинний сік.

Кожна жива клітина рослинного організму виконує певні функції, що залежать від того, до складу якої тканини входить клітина.

Будова клітини відповідає її функціям. Деякі клітини рослин виконують свої основні функції тільки після того, як їхній живий вміст відімре і від них залишаться тільки оболонки. Такими в судини деревини.

Як ви знаєте, групу клітин, що мають подібну будову і виконують однакові функції, називають тканиною. Органи рослин складаються з різних тканин.

Наприклад, кінчик кореня складається з більш або менш одна­кових клітин. Кожна з них має цитоплазму, крупне ядро й тонку оболонку. Ці клітини постійно діляться й утворюють нові кліти­ни, що згодом стають клітинами різних тканин кореня. Тканину, клітини якої постійно діляться, називають твірною.

Камбій — також твірна тканина. В результаті поділу клітин камбію утворюються нові шари лубу і деревини, від чого стебло росте в товщину.

Інша група тканин, що є в різних органах рослин,— це по­кривні тканини. З покривних тканин ми вже знаємо шкірку і ко­рок. Клітини шкірки живі, щільно зімкнуті, їхні зовнішні обо­лонки потовщені. Серед клітин шкірки є продихи. Клітини корка мертві, їхні оболонки не пропускають води й повітря. Ці тканини захищають рослини від несприятливої дії зовнішнього середовища, наприклад, від надмірного випаровування вологи, від проникнення всередину рослини шкідливих мікроорганізмів. Шкірка в більшості рослин буває покрита жироподібним або восковим нальотом.

Головна функція деревини і лубу — проведення речовин в усі органи рослини. Тому їх називають провідними тканинами. Су­дини деревини проводять воду й розчинені в ній мінеральні речо­вими, а по ситовидних трубках лубу рухаються розчини органіч­них речовин.

Серцевина стебла і внутрішні клітини його кори, що приля­гають до лубу, кора кореня і соковиті клітини плодів утворені запасаючою тканиною, як правило, багатою на міжклітинники. В клітинах цієї тканини відкладаються в запас поживні речовини.

У зелених клітинах листків і молодих стебел відбувається фотосинтез. Тому тканини, які складаються із зелених клітин, наливають фотосинтезуючими.

Нарешті, механічні тканини надають міцності органам рослини. Вони складаються з клітин з дуже потовщеними оболон­ці ми. Клітини цієї тканини утворюють ніби кістяк рослини. У стеблі вони можуть розміщуватись суцільними шарами або тя­жами, які знаходяться на відстані один від одного. У листках Клітини механічних тканин часто розташовуються навколо клі­тин провідних тканин і разом з ними формують жилки листка.

Окремі клітини або їх групи лубу і деревини мають будову, властиву клітинам механічної тканини. Ці клітини — довгі волокна з товстою здерев’янілою оболонкою. Тому їх називають луб’яними і деревинними волокнами.

Отже, тіло квіткової рослини утворене різними тканинами: покривною, фотосинтезуючою, провідною, запасаючою, механіч­ною. Усі вони виникають з твірних тканин.