Я познаю мир. Ботаника
Шрифт:
Жизненные формы
Захватывая всё новые и новые пространства, покрытосеменные сталкивались с большим разнообразием условий существования, и их внешний облик тоже становился все более и более разнообразным. Внешний вид растения отражает условия жизни – это утверждение особенно очевидно, если сравнить водное растение с наземным.
Но и среди наземных форм можно выделить достаточно характерные типы. Деревья, кустарники, кустарнички, травы – все это примеры жизненных форм растений. Жизненная форма закреплена наследственно, другими словами, дерево или кустарник не могут стать травянистыми растениями, так же как трава не может одревеснеть. С другой стороны, жизненная форма древесных растений в зависимости от условий может существенно изменяться. Вспомните наш рассказ о стланике, который в благоприятных условиях
Теперь, когда мы разобрались с понятием «жизненная форма», самое время сравнить их разнообразие у разных групп растений. Вы сами без труда можете привести примеры деревьев, кустарников, водных растений и трав у цветковых растений (к кустарничкам относятся невысокие одревесневающие растения, такие как брусника, черника, багульник и т. д.).
А теперь попробуйте привести такие же примеры для голосеменных растений. С деревьями и кустарниками у вас вряд ли будут проблемы, но вспомнить «хвойные травы» или «водные голосеменные» вам вряд ли удастся.
Травы появились на Земле относительно недавно в середине мелового периода и «изобрели» эту жизненную форму именно покрытосеменные растения. Сейчас трудно представить себе лес, в котором под ногами нет травы, но еще 100 млн. лет назад такая картина была обычной. А степи, саванны и альпийские луга тогда вовсе не существовали, они могли появиться только с возникновением травянистых растений.
Но те жизненные формы, которые мы перечислили, еще не дают полной картины разнообразия внешнего строения цветковых растений. Только у покрытосеменных мы встречаем луковичные, суккуленты, растения–подушки и перекати–поле. Среди голосеменных лианы встречаются в виде исключения (гнетум), а у цветковых они принимают самые разнообразные формы – есть древесные, кустарниковые и травянистые лианы.
Лианы
По внешнему виду лианы можно догадаться, что такому растению для нормального развития требуется большое количество света.
Нижняя часть стебля покрыта лишь недоразвитыми листьями – лиана словно отдает все силы росту. Зато, достигнув света, лианы образуют пышную шапку листьев, начинают цвести и плодоносить и разрастаются до того сильно, что могут перебрасываться на другие деревья, достигая длины 200–300 метров (напомним, что самые высокие прямостоячие деревья едва достигают высоты больше 100 м). Если поблизости не оказывается достаточно высоких деревьев, лианы «спускаются» и «ползут» по земле до тех пор, пока не наткнутся на подходящую опору.
Чтобы прочнее закрепиться на опоре, лианы используют различные лазательные приспособления. Шипами и колючками цепляются ротанговые пальмы, ежевика и плетистые розы. Придаточные корни–присоски развиваются у плющей, такие же приспособления можно увидеть на примере некоторых комнатных растений: сциндапсуса и фикуса ползучего. Усики используют виноград, тыква, бобы, фасоль, горох и их многочисленные родственники. Забавные, похожие на пружинки усики лиан на самом деле – видоизмененные листья (бобовые и тыквенные), побеги (пассифлора), а усы винограда – вообще видоизмененные соцветия!
Большая группа вьющихся лиан поднимается по опоре, обвиваясь вокруг нее всем побегом. Оказывается, в мире растений тоже есть правши и левши. Хмель направляет свои побеги преимущественно по часовой стрелке, а некоторые растения–левши закручиваются влево.
Приспособления лиан к удержанию па опоре. 1 – шипы ротанговой пальмы; 2 – корни–прицепки плюща; 3 – лист горошка с черешком, превращенным в усик; 4 – переход
Девичий виноград
Наиболее обычны и разнообразны лианы в дождевых экваториальных и тропических лесах, где их насчитывается до 2000 видов. В умеренном климате лиан намного меньше, около двухсот видов. Это и понятно: растительность здесь не такая пышная, и конкуренция за свет слабее.
Во влажных тенистых ольшаниках и зарослях ивняка можно встретить уже знакомый нам хмель и бешеный огурец (он действительно родственник «небешеного»), на лугах и пустырях растут вьюнок и повои. Все это – травянистые лианы. Древесные лианы в средней полосе можно встретить только в садах, это: девичий виноград, краснеющий осенью, и некоторые сорта клематиса, лимонник китайский и актинидия, родина которых Дальний Восток. В лесах Кавказа растут дикие древесные лианы: плющи, сассапариль, обвойник.
Повой (слева) и вьюнок (справа)
Суккуленты
Суккуленты (от латинского «succus» – сок) – это растения засушливых районов, способные накапливать в своих тканях много воды и медленно ее расходовать. Это обитатели пустынь Африки, Америки и Австралии – сочные мясистые многолетние растения.
Со многими суккулентами вы хорошо знакомы – это всем известные кактусы и столетники (алое), которые часто разводят на подоконниках. Те из вас, кто бывал на юге, могли видеть агаву. Это мексиканское растение у нас высаживают в ботанических садах или используют как декоративное, но у себя на родине агава – важная сельскохозяйственная культура. Сбраживание сока агавы дают традиционный мексиканский алкогольный напиток пульке, спирт из агавы составляет основу знаменитой текилы. Из волокна агавы делают прочнейшие веревки, канаты, сумки, гамаки, обувь и многое другое. Лучшие ковбойские лассо делались из волокна агав. Индейцы–ацтеки добывали из сока агавы сахар, а из ее волокна бумагу. Само название страны – «Мексика» – в переводе с ацтекского означает «место агавы».
Сейчас трудно найти человека, который бы не знал, как выглядят кактусы, но еще 500 лет назад эти растения не были известны европейцам. Кактусы по происхождению американцы, они стали известны науке спустя несколько лет после плавания Христофора Колумба. Правда, впервые увидев кактусы, ботаники, наверное, не очень удивились, поскольку были знакомы с африканскими молочаями.
Агава
Американский кактус (слева) и кактусовидный молочай из Африки (справа) (Род молочай насчитывает 2000 видов, распространенных на всех материках, кроме Антарктиды.)
На первый взгляд африканские молочаи и американские кактусы похожи друг на друга как братья–близнецы. Да и почему бы им не быть похожими друг на друга, ведь условия африканских саванн, пустынь и нагорий мало чем отличаются от американских: то же палящее солнце, холодные ночи и редкие дожди. И кактусы, и молочаи имеют сходные приспособления к перенесению недостатка влаги, поэтому очень похожи друг на друга. Но, несмотря на внешнее сходство, это совершенно разные растения. Строение цветка, плода, детали внутреннего строения позволяют отнести молочаи и кактусы к двум разным семействам (они так и называются: кактусовые и молочайные). Растения из разных семейств родственны друг другу примерно настолько, насколько человек родственен собаке. Самый простой способ отличить молочаи – убедиться в том, что у поврежденного растения из ранки вытекает густой ядовитый млечный сок, кактусовые таким свойством не обладают.