Общие сведения о растениях

Растительный мир обнимает организмы, разнообразнейшие по своему наружному виду, форме и величине. От гигантских баобабов и стройных пальм тропиков до мхов и лишаев, покрывающих тундры далекого севера, мы встречаем бесчисленные переходы и бесконечные видоизменения в образе жизни, размерах и наружных формах растений. К миру растений относятся сосны и ели, образующие огромные леса, и те мелкие ягели, из которых состоит желто-зеленый налет на старых деревянных крышах, грибы, плесени, зеленая тина, мох и целый мир мельчайших водорослей и грибов, совершенно ускользающих от невооруженного глаза и открывающихся нам при помощи микроскопа. Но, как ни велика пропасть между отдельными представителями, точное изучение показывает» что все эти организмы имеют общие черты строения и тождественные проявления жизни, почему и относятся к одному царству природы, и все носят название «растений». От мира животных они отличаются по способу питания и по отсутствию способности к произвольным движениям и чувствительности, однако растения также обладают органами, несущими различные отправления. Посредством их растения питаются и выделяют непригодные вещества, растут и размножаются.

Наука, занимающаяся изучением растений, называется «ботаникой». Распадается она на несколько отделов или отраслей.

Отдел, имеющий предметом исследование строения растений, называется «анатомией растений»; отдел, изучающий внешнюю форму растений, называется «морфологией»; «систематика» изучает взаимное родство растений, «физиология» – жизненные процессы растений,

Руководствуясь целью настоящего издания, мы дадим краткие понятия о форме растений и о систематическом расположении их, сказав предварительно несколько слов о делении растительного царства вообще.

Деление растений

В каждом растении мы привыкли различать его главнейшие части или органы, каковы: корень, стебель, ветви, листья, цветы, плоды и семена.

Из них корень, стебель и листья суть «органы питания», или «вегетативные органы растения», так как служат для сохранения данного экземпляра; остальные же, т. е. цветы, плоды, семена, суть «органы размножения» и служат для производства подобных данному растению экземпляров.

Но далеко, однако, не все растения имеют семена: грибы, водоросли, мхи, хвощи, папоротники, плауны вместо семян производят мелкие, как пыль, крупинки, называемые «спорами». Спора при посеве тоже дает новое растение, но устроена гораздо проще семени и никогда не заключает особого зародыша.

На основании того, размножается ли растение посредством семени или спор, принято делить растительное царство на два больших отдела:

1. Споровые растения, размножающиеся спорами.

2. Семянные или цветковые, приносящие семена.

Эти два отдела делятся, в свою очередь, на несколько подотделов, а именно:

1. Споровые растения распадаются на 3 класса:

A. Сосудистые, к которым относятся: а) плауны, b) папоротники, с) хвощи.

B. Класс мхов.

C. Простейшие споровые, к которым относятся: водоросли, грибы и лишайники.

2. Семенные или цветковые растения распадаются на:

A. Голосемянные – т. е. растения, у которых нет настоящей завязи – яички сидят обнаженно или только прикрыты чешуйками, а потому здесь не получается плода, как у большинства растений, а одни семена, как напр., у хвойных (ель, сосна, кедр, можжевельник и т. п.) и у саговых (с виду похожих на пальмы).

B. Скрытосемянные – т. е. растения, у которых семена скрыты внутри особого вместилища, называемого плодом и образующегося из завязи, а семена – из яичек, скрытых внутри завязи. Скрытосемянные разделяются, в свою очередь, на 2 класса:

А) однодольные, имеющие зародыш с одной семядолей (как пшеница и вообще злаки) и В) двудольные, имеющие зародыш с двумя семядолями (как фасоль, горох).

Они различаются и другими признаками: у однодольных корешков зародыш при прорастании обыкновенно замирает, у двудольных он дает главный корень; есть различия и в листьях, строении стебля, цветах; поэтому отличить двудольное растение от однодольного можно и без семени.

По отношению к среде, в которой растение пускает корни и развивается, их делят на: 1) водяные растения, 2) сухопутные и 3) паразиты. Первые развиваются и живут в воде (в озерах, реках, прудах и т. п.). Вторые живут и пускают корни в землю; третья группа прикрепляется к другим растениям или животным, питается и живет на их счет, как, напр., ржавчинниковые грибы, перекочевывающие с одного растения на другое, напр. спорынья, известные всем в виде черных рожков, образующихся нередко, вместо зерен, на колосьях ржи и других злаков. Далее делятся растения по долговечности на:

1. Однолетние, у которых стебель травянистый; они цветут, приносят плоды на первом году, но, по созревании семян, засыхают.

2. Двулетние с травянистым стеблем, цветущие и приносящие плоды на второй год.

3. Многолетние, у которых стебель деревенеет, т. е. в первом году претерпевает изменения, вследствие которых крепнет, теряет зеленый цвет, становясь бурым или серым, и получает способность переносить зимние холода; таковы все древесные растения, т. е. а) кустарники, b) полукустарники – растения, у которых только нижние части стеблей деревянеют и сохраняются на зиму (брусника), и с) деревья.

К многолетним растениям относятся обыкновенно травы, сохраняющиеся на зиму с помощью подземного стебля, выпускающего ежегодно весной надземные травянистые стебли, к осени отмирающие.

Основные органы растений

Излагая здесь описание органов растений, мы сочли необходимым, для большой наглядности, иллюстрировать его рисунками, которые гг. читатели найдут в начале книги, на страницах, носящих заглавие: «Органы растений»,

Семянное или цветковое растение обладает обыкновенно вегетативными органами (корень, стебель, листья), о которых было говорено выше, и органами размножения (цветы, плоды и семена).

Первое время семянное растение состоит только из вегетативных органов; иногда (напр., у деревьев) проходит несколько лет, прежде чем появятся органы размножения, т. е. растение зацветет.

Обратимся к описанию вегетативных органов, или органов питания, которые можно свести к четырем основным: корень, стебель, лист, волосок.

Корень. Зачаток корня в виде корешка находится уже в семени. При прорастании этот корешок растет всегда вниз, углубляется в землю, разветвляется и развивается там в корень.

Корень имеет двоякое назначение: 1) он служит для укрепления растения и 2) извлекает из почвы воду и растворы минеральных солей, служащих пищей для растения.

В соответствии с этим двояким назначением находятся все его внешние и внутренние свойства.

Корень отличается от стебля следующими свойствами: 1) он всегда растет вниз. Это есть общее свойство корней, хотя проявляется оно лишь в главных корнях, второстепенные же разветвления их могут иметь любое направление; 2) на корне мы никогда не находим листьев и никаких подобных образований; 3) корень никогда не представляет узлов и 4) корень не производит непосредственно стеблей, но лишь только корни.

Кроме того, корни удлиняются не на всем своем протяжении, но исключительно лишь своими концами. «Точка роста» их, т. е. та группа молодых клеточек, которая своим размножением производит удлинение корня, находится не на самом конце корневых разветвлений, но прикрыта особым колпачком из старой, снаружи отмирающей ткани, образующей «корневой чехлик». Молодые разветвления корней недалеко от их окончаний обыкновенно покрыты обильными нежными волосками, называемыми «корневыми волосками», служащими для извлечения воды и растворов минеральных солей из почвы. Есть также много и чисто анатомических особенностей, отличающих корень от стебля.

По наружному виду отличают «главный корень», т. е. тот, который получается от развития корешка зародыша и составляет как бы непосредственное продолжение стебля, от «боковых или придаточных корней», относящихся к первому, как ветви к главному стеблю.

Главный корень называется «ветвистым» (фиг. 1), если он разделяется на крупные ветви, и «простым» (фиг. 2), если отходящие от него корешки сравнительно малы.

Иногда главный корень делается очень мясистым, цилиндрической, веретенообразной или реповидной формы, как у моркови, свеклы и репы. Однако далеко не всегда можно отличить главный корень. У многих растений, напр., у ржи, пшеницы и проч., корешок зародыша замирает в самом начале, а развиваются лишь второстепенные корешки. Весь корень тогда состоит из пучка длинных простых иди ветвистых корешков; такой корень называется «мочковатым» (фиг. 3).

Иногда некоторые из мочек, т. е. отдельных корешков, наполняются питательными веществами и сильно разрастаются в толщину, образуя клубни (фиг. 4).

Такой корень называется «шишковатым». По продолжительности жизни корни бывают однолетние, двулетние и многолетние. У однолетних и двулетних растений корень отмирает вместе с засыханием всего растения, у многолетних – корень делается деревянистым и существует многие годы одинаково со всем растением. Но у многолетних травянистых растений главный корень может отмирать прежде смерти самого растения и заменяться новыми придаточными корнями. В корнях мочковатых и шишковатых отдельные мочки и клубни постепенно отмирают, заменяясь новыми, не нарушая жизни всей корневой системы.

Молодые корни образуются не только на корнях, но могут развиваться также и на любом месте стебля. У растений с ползучими стеблями наблюдается очень часто образование корней на стебле, преимущественно в узлах его. Укоренившиеся части стебля отделяются и могут вести самостоятельную жизнь. Стебли прямостоящие в нормальном состоянии не пускают корней, но если привести их в соприкосновение с сырой землей (пригибая ветви к земле или приделывая вокруг ветви складной горшок с сырой землей), то они, спустя некоторое время, развивают корни в соответствующем месте. Этим пользуются в садоводстве для «отводок».

Корни растут не всегда лишь в земле. У водяных растений они погружены в воду. У некоторых растений, особенно в южных влажных странах, корни висят свободно в воздухе и называются воздушными. Иногда воздушные корни, развивающиеся на стебле, играют побочную роль: напр., у плюща они служат для прикрепления его к камням и другим предметам. Наконец, к корням надо отнести и те «присоски», посредством которых паразиты укореняются и извлекают питательные соки из других растений.

Стебель. Стебель есть орган, возрастающий верхушкой и приносящий листья. Зачаток его скрыт еще в зародыше семени; при прорастании последнего молодой стебелек начинает расти вверх в то время, как корень устремляется вниз. Это свойство расти вверх есть характерная черта стебля вообще, хотя в частности встречаются и исключения из этого правила.

Кроме вышеназванного свойства, стебель отличается от корня тем, что несет листья и может давать начало новым стеблям и корням; затем он нередко представляет на своем протяжении узлы, как у пшеницы, ржи и проч. (фиг. 5).

Стебель растет не только своей верхушкой, но удлиняется во всех молодых частях; его точка роста находится на самом конце и не имеет чехлика, но покрыта или молодыми листиками, или совсем голая.

По наружному виду, строению и продолжительности жизни стебли представляют большое разнообразие. У деревьев они делаются очень твердыми и живут в течение многих сотен и тысяч лет. У травянистых растений продолжительность жизни ограничивается несколькими месяцами.

Некоторые растения имеют столь короткий стебель, что их называют бесстебельными, тогда как у других он достигает до нескольких сот метров длины. Нормальным положением стебля можно считать прямостоящее, что чаще всего и встречается у самых разнообразных растений. Однако оно сохраняется далеко не всегда. У некоторых растений стебель имеет стремление расти вверх, но слишком слаб, чтобы самостоятельно сохранить вертикальное положение.

Такие растения имеют стебель или вьющийся (фиг. 6), или цепляющийся за посторонние предметы усиками, особыми прицепками, изгибающимися черешками и т. п. Такие стебли называются лазящими. У других растений стебель прямо стелется по земле и при этом нередко укореняется. Такой стебель называется ползучим (фиг. 7).

Как было замечено выше, у многолетних трав часть, остающаяся в земле, зимует и весной дает вновь стебель, отмирающий к осени.

Эти подземные части стебля имеют у различных растений разное происхождение, строение, наружный вид и потому носят различные названия. В общем отличают:

Корневище, т. е. более или менее удлиненную часть стебля, растущую горизонтально или косо под землей (фиг. 8, 9).

Развитие корневища проще всего совершается таким образом, что у растения, выросшего из семени, сохраняет жизненность в течение зимы главный корень и основание стебля, находящееся в земле. Весной эта часть стебля развивает из боковой или верхушечной почки цветущий стебель, отмирающий к осени. Постепенно отмирает, спустя несколько лет, и главный корень, эта же часть стебля продолжает жить, непрерывно отмирая с одного конца и развиваясь с другого. Таким путем, образуются вертикальные или косорастущие корневища. Они обыкновенно бывают довольно коротки и усеяны придаточными корнями. От корней их можно отличить по следам прикрепления листьев, в виде рубцов или гниющих черешков. В других случаях подземная часть стебля начинает расти самостоятельно под землей в горизонтальном направлении. Такие корневища могут достигать иногда очень большой длины, как у осок, камыша и др. На них всегда можно найти зачаточные листья в виде небольших чешуи, у растений же с узловатым стеблем корневище также всегда представляет ясные узлы. Цветущие стебли такого корневища образуются двояко: 1) или конец корневища весной изменяет направление своего роста, изгибаясь кверху и вырастая в цветущий стебель, корневище продолжается боковым побегом, продолжающим расти горизонтально; или же, наоборот, корневище удлиняется непрерывно в горизонтальном направлении, а цветущие стебли выходят в виде боковых побегов в местах прикрепления листьев.

Первые называются корневищами «конечными» (определенными), вторые «бесконечными» (неопределенными).

К типу корневищ близки подземные побеги. Они отличаются тем, что растут гораздо быстрее корневищ и имеют кратковременное существование. Пробегая под землей известное расстояние, они обыкновенно приближаются к поверхности земли и здесь развивают розетку листьев или просто утолщаются на конце, отлагая в нем питательные вещества.

Затем самый побег на всем протяжении отмирает, зимует же только его окончание, развивающее следующим летом цветущий стебель, а также новые побеги.

К типу таких побегов относятся и те подземные разветвления стебля, которые у картофеля несут клубни. Эти клубни суть утолщенные окончания побегов и снабжены «глазками», т. е. почками, из которых развиваются затем надземные стебли.

Иной тип представляют нам луковицы (фиг. 11).

Это тоже подземная зимующая часть стебля; но самый стебель очень укорочен и представляет так называемое «донце» луковицы; на нем сидят многочисленные чешуи (т. е. измененные листья), которые и образуют главную массу луковицы. В них отлагается много питательных веществ, идущих потом на образование цветущего стебля. Луковицы точно так же могут восстановляться двояко: у одних центральная почка развивается в цветущий стебель, а новая луковица образуется сбоку; у других же луковица непрерывно развивается из внутренней почки, а цветущие стебли образуются из боковых почек, развивающихся в пазухе чешуи.

Нечто среднее между корневищем и луковицей представляют «клубни», напр., у шафрана. По наружному виду они похожи на луковицы, но состоят не из чешуи, а из вздутия стебля. Их восстановление совершается таким же образом, как корневищ и луковиц.

В заключение описания стебля скажем о форме надземных стеблей, которая бывает тоже разнообразная, а именно:

По форме стебель может быть (в разрезе) круглый, сплюснутый, 3-4-или многогранный. Эти признаки часто постоянны для целых групп: злаки имеют круглые стебли, осоки – трехгранные, губоцветные – четырехгранные.

Лист. Листья суть боковые органы, развивающиеся обыкновенно в виде пластинки и сидящие на стебле. Листья наблюдаются уже в зародыше семени, где мы их находим в двух видах: 1) в более или менее развитом состоянии в виде семядолей и 2) в виде зачатков следующих нормальных листьев. Листья отличаются от корней и стеблей следующими признаками: 1) своим боковым положением, 2) тем, что они, развиваясь всегда на стебле, не могут более ничего производить (т. е. не могут развить ни других листьев, ни стеблей, ни корней), 3) способом роста.

В листе формируется прежде всего его верхушка, составляющая самую старую часть листа, более же молодую составляет его основание. Лист состоит из следующих частей:

1) «пластинки», т. е. широкой, плоской части его; 2) «черешка», на котором сидит пластинка, и 3) «влагалища», т. е. расширения черешка, обхватывающего стебель, наконец, к частям листа нужно отнести и «прилистники» (фиг. 12). Это – листовидные образования, которые сидят попарно у образования листа. Однако не все эти части должны быть непременно налицо. Есть листья без черешка, сидящие непосредственно на стебле; такие листья называются «сидячими». Есть листья с черешком, но без влагалища, или с влагалищем, но без черешка (фиг. 13), или, наконец, без черешка и влагалища.

Прилистники точно так же у одних растений отсутствуют, у других постоянно наблюдаются (фиг. 14); они имеют при этом различный вид, то листовидный, как у гороха (фиг. 15), то срастаются в виде короткой трубки («раструбы»), как у гречишных (фиг. 16), или превращаются в колючки, как у крыжовника (фиг.17).

Наконец, даже главная часть листа, именно пластинка, может отсутствовать и заменяться черешком или прилистниками.

Пластинка листа состоит из «листовой мякоти», пронизанной «жилками», или «нервами»; эти нервы исходят от черешка, разветвляясь в разных направлениях и составляя как бы скелет листа. По характеру нервации (т. е. по способу разветвлений нервов листа) листья отличаются «дугонервные» и «углонервные». У первых нервы почти не ветвятся; выходя из оснований листа, они проходят или почти параллельно, как у злаков, или, изгибаясь дугообразно, вновь сходятся к вершине листа. В углонервных же листьях от одного или нескольких главных нервов отходят под углами боковые, которые, в свою очередь, опять разветвляются.

Листья дугонервные свойственны, главным образом, однодольным растениям, углонервные же – двудольным, но в частности здесь встречаются и уклонения от общего правила.

По расположению нервов углонервные листья разделяются на: листья перистонервные, когда черешок продолжается в один главный нерв, от которого отходят во все стороны боковые; дланенервные (пальчатонервные), когда черешок у самого основания листа распадается на несколько одинаковых по величине нервов, расходящихся наподобие пальцев руки (фиг. 18); щитонервные, когда черешок оканчивается в середине пластинки, и нервы, более или менее одинаковой величины, расходятся по радиусам во все стороны (фиг. 19).

По расчленению пластинки отличают: листья цельные, если они не представляют никаких лопастей и разрезов; лопастные, если они надрезаны до трети или до половины расстояния между краем и главным нервом (или одним из главных нервов) и если притом выступающие части листа или лопасти коротки и тупы (фиг. 20–22); разрезные, если они надрезаны до той же глубины, но доли их узкие и острые; раздельные, если пластинка разделена почти до главного нерва (фиг. 23 и 18), но доли все же соединены у основания мякотью листа; рассеченные, если они разделены до нервов, так что отдельные части (которые здесь называются сегментами) соединяются лишь разветвлениями главного нерва наподобие черешка (фиг. 24–25).

Все эти формы листа называются простыми. Сложными листьями называются такие, у которых пластинка разделяется на совершенно отдельные части (называемые в таком случае листочками), сидящие на разветвлениях черешка и соединенные с этими последними особыми сочленениями (фиг. 26–27). Этим сложные листья отличаются от рассеченных, с которыми часто представляют большое сходство.

При отмирании и увядании сложных листьев, как, например, у белой и желтой акации, каждый листочек отпадает отдельно от общего черешка, тогда как рассеченный лист, не снабженный сочленениями, отпадает целиком.

По общему очертанию листа, т. е. не обращая внимания на разрезы пластинки, отличают листья: округлые, представляющие приблизительно круг (фиг. 28), овальные (фиг. 29), яйцевидные (фиг. 30), продолговатые, эллиптические, ланцетные (фиг. 31) и линейные (фиг. 32).

Все эти термины прилагаются также и к отдельным листочкам и долям листа. Отличают также листья сердцевидные (фиг. 33), почковидные (фиг. 34), стреловидные (фиг. 35), копьевидные (фиг. 36), лопатчатые (фиг. 37).

Стеблеобъемлющими называются листья, которые обхватывают стебель своим основанием (фиг. 13), пронзенными, если края их срастаются вокруг стебля (фиг. 38).

По характеру самого края листа отличают листья: цельнокрайние, если край совершенно цельный (фиг. 39), губчатые, если край снабжен острыми зубцами (фиг. 40), пильчатые или пиловиднозубчатые, если острые зубцы направлены все в одну сторону (фиг. 41), двоякопильчатые, если зубцы несут еще вторично такие же зубчики (фиг. 42), и городчатые, если они покрыты округлыми зубцами (фиг. 43).

Все эти термины имеют значение при описании растений, так как форма листьев есть весьма важный признак для определения растений.

Расположение листьев на стебле бывает различно. По листорасположению отличают листья: переменные (или очередные), если сидят на стебле поодиночке без видимого порядка, супротивные, если сидят по два, один против другого (фиг. 44) икольчатые или мутовчатые, если сидят кольцами по несколько вокруг стебля (фиг. 45).

Кроме того, различают листья: низовые, которые находятся на подземной части стебля, при его основании, или окружают почки древесных растений, они часто не имеют зеленой пластинки и принимают вид влагалищ или чешуи; верхушечные, находящиеся около цветков; они бывают иной формы, чем зеленые, иногда окрашиваются различным образом.

Значение листьев для растений весьма важно. Они являются, как корень и стебель, органами питания растения, вырабатывая известные органические вещества, тогда как корень доставляет воду и минеральные вещества.

Усики и колючки. К особым видоизменениям листьев принадлежат колючки и усики. Усиками называют длинные нитевидные образования, появляющиеся на стебле или на листьях некоторых растений. Первоначально они довольно прямы, но, прикасаясь к каким-нибудь посторонним телам, начинают закручиваться вокруг них спиралью и поддерживают слабый стебель, позволяя ему взбираться все выше и выше. У растений, стебель которых достаточно крепок, чтобы держаться самостоятельно, усиков не встречается.

Усики имеют различное происхождение, но, в общем, представляют либо видоизменение стебля, либо листьев. У гороха в усик превращается последний листик перистого листа, иногда же весь перистый лист. Иногда в усики превращаются прилистники или самая ветвь превращается на конце в усик, а стебель продолжается боковым побегом, как у винограда. У некоторых растений настоящих усиков не образуется, но роль их играют закручивающиеся общие черешки перистых листьев.

Колючки имеют такое же происхождение, как усики. Точно так же последний листок перистого листа может превратиться в мягкую колючку или весь общий черешок превращается в колючку. В колючки могут превратиться также прилистники, как у белой акации, или, наконец, целые ветви, как у терна.

От колючки нужно отличать шипы, которые бывают рассеяны по ветвям без всякого порядка, как, напр., у розы. Шипы суть просто выросты наружной ткани и не имеют отношения к органам растения.

Почка. Почка есть сложный орган, состоящий из укороченного стебля и многих зачатков листьев. Это есть задаток нового побега. Из почки зародыша развивается стебель; на конце своем он несет верхушечную почку, служащую для его дальнейшего развития. Боковые же ветви развиваются из пазушных, т. е. находящихся в углах прикрепленных листьев к стеблю. Таково нормальное положение почек.

У травянистых стеблей заложенные в пазухах почки немедленно начинают развиваться. У кустарников же и деревьев почки, образовавшиеся летом, одеваются бурыми кожистыми чешуями, зимуют в таком виде и начинают развиваться уже на следующую весну (фиг. 40).

Почки служат не только для образования новых побегов, но иногда и для размножения новых растений. Такие почки имеют обыкновенно мясистые листики с большим запасом питательных веществ, почему их называют луковичками. В то время, как нормальные почки образуются всегда на определенных местах, именно, главным образом, в пазухах листьев, так называемые придаточные почки могут развиваться всюду: и на корне, и на стебле, и на листьях. Это – довольно редкое явление, но им пользуются для размножения растений отрезками корней, как у некоторых древесных пород, или мясистыми листьями, как у некоторых бегоний.

Волоски или трихомы. Волоски, один из вегетативных органов растения, представляют выросты самого наружного слоя клеток, так называемой эпидермы. У многих растений они совершенно отсутствуют на подземных органах, у других находятся в изобилии и покрывают все органы. Они служат разным целям: густой волосистый покров может предохранять растение от сильного охлаждения или, наоборот, от сильного нагревания солнцем. Жесткие волоски предохраняют растение от слизняков, жгучие же, как у крапивы – и от рогатого скота.

Наконец, есть железистые волоски, выделяющие различные эфирные масла.

Органы размножения

Понятие о цветке. Под именем цветка подразумевают собрание органов, служащих прямо или косвенно к образованию семян, т. е. целям размножения. Цветок состоит из двоякого рода органов: 1) из частей, служащих непосредственно к образованию семян, или половых органов и 2) из частей, служащих лишь покровами для предыдущих.

Органы пола суть: тычинки и пестики. Тычинка есть нитевидный или листовидный орган, несущий наверху пыльник, т. е. мешок, содержащий в себе пыльце, или цветочную пыль. Эта последняя и составляет мужской оплодотворяющий элемент. Пестик же состоит из одного или нескольких плодолистиков, несущих семяпочки (т. е. яички), которые суть зачатки семян, т. е. соответствуют женскому элементу. Плодолистики обыкновенно срастаются между собой, образуя закрытое помещение, в котором находятся семяпочки и которое называется завязью. Верхняя часть завязи часто вытягивается в длинный канал, называемый столбиком. Вверху этот канал обыкновенно расширяется и покрывается саечками, выделяющими липкую жидкость. Это есть так называемое рыльце, т. е. устье столбика. Цветневая пыль попадает на рыльце, прилипает к нему и начинает прорастать. Оболочка этих крупинок лопается, а содержимое вытягивается в длинную трубку, которая направляется вниз по столбику, вступает в полость завязи и прикладывается к устью семяпочки. Здесь происходит оплодотворение, после которого семяпочка начинает разрастаться и превращается в семя. У одного класса семянных растений плодолистики не срастаются в завязь, но остаются свободными. Семяпочки у них ничем не прикрыты, почему эти растения называются голосемянными.

Пестики всегда занимают центральное положение в цветке; они бывают окружены тычинками в большем или меньшем количестве. К наружи находятся цветочные покровы; они состоят иногда из одного рода однородных листиков, совокупность которых называется околоцветником. В других же случаях можно отличить наружный ряд из более мелких и обыкновенно зеленых листиков и внутренний – из более крупных, нежных и ярко окрашенных листиков, свободных или сросшихся между собой. Первый составляет чашечку, второй венчик.

По устройству чашечки и венчика, по числу и расположению тычинок и пестиков цветы представляют большое разнообразие, что является основанием деления растений на большое число семейств. У большей части растений тычинки и пестики находятся вместе в одном цветке, такие цветы называются обоеполыми, или гермафродитными. У других же тычинки и пестики находятся в разных цветах, которые называются однополыми, причем отличают мужские, или тычиночные, цветы и женские, или пестичные. Мужские и женские цветы могут находиться на одном и том же экземпляре, как у березы, огурцов, дыни, или на разных, как у конопли и ив. Первые называются однодомными, вторые – двудомными растениями.

Если на одном растении встречаются цветы однополые и двуполые, то они носят название разнородных.

Соцветие. Цветы развиваются из почек и могут быть одиночными, если располагаются поодиночке на конце стебля или в пазухах листьев. Если же они бывают сближены между собой на особых разветвлениях стебля, то получается соцветие. Цветки и соцветия могут быть верхушечными, если ими заканчиваются главные стеблевые части, или пазушными, если они выступают из углов листьев. Разветвления стебля, на которых сидят цветы, называются цветоножками; верхушечные листья при цветоножках называются прицветниками. Прицветники значительно отличаются от обыкновенных листьев и формой, и меньшим размером; иногда они сидят поодиночке, иногда же соединяются, образуя покрывало, или обвертку, помещающееся при основании всего соцветия, или покрывальце, окружающее менее крупные части соцветия. Кроющий прицветник есть тот, в углу которого находится цветок; предлистья в числе одного или двух находятся на цветоножках.

Соцветия имеют весьма различный вид, смотря по характеру разветвления своего стержня. Отличают два главные типа соцветий: определенными называются соцветия, в которых главная ось заканчивается цветком, а затем начинают развиваться цветы на боковых осях; неопределенными же называются такие, в которых главная ось продолжает развиваться непрерывно или, по крайней мере, заканчивает свое развитие после боковых осей, цветы же сначала развиваются на боковых разветвлениях. Первые соцветия называются также центробежным и, а вторые центростремительными. Чаще всего встречающиеся формы соцветий суть следующие.

А. Соцветия неопределенныЕ

Колос. Так называется соцветие, состоящее из стержня, на котором расположены сидячие цветочки (фиг. 46). Колос называется сложным, если вместо цветочков сидят маленькие колоски, как, напр., у злаков (фиг. 47).

Колосообразное соцветие с мясистой главной осью, тесно покрытой сидячими цветками, называется початком; при початках бывает крылообразный верхушечный лист или покрывало, как у маиса и у орхидных.

Сережка – повислый колос из однополых цветов, как у ив и у березы. Шишка – колос с деревянистыми чешуями, как у ольхи.

Кисть отличается от колоса существенно лишь тем, что цветки в ней сидят на ножках (фиг. 48) и притом приблизительно одинаковой длины. Если же нижние ножки длиннее верхних, так что все цветы расположены на одинаковой высоте, то такое соцветие называется щитком.

Односторонними называют кисть или колос тогда, если цветки находятся все на одной стороне оси соцветия. В односторонних соцветиях обыкновенно нет прицветников при цветоножках, но прицветники находятся иногда по сторонам оси или стержня соцветия.

Метелка есть сложная кисть, по большой части удлиненной или пирамидальной формы. В метелке боковые оси нижние длиннее верхних и сильнее ветвятся, так что соцветие внизу широко, кверху суживается (напр., овес и многие другие злаки).

Зонтик есть соцветие, в котором из одной точки стебля выходят, в большем или меньшем количестве, одинаковой величины цветоножки наподобие лучей (фиг. 49). Иногда эти лучи подобным же образом вновь делятся, так что получается сложный зонтик (фиг. 50).

Головка есть зонтик, в котором цветы сидячие (фиг. 51), так как стержень и цветоножки неразвиты в длину.

Корзинка походит на головку, но стержень разрастается здесь в ширину и образует блюдце, на котором скучиваются сидячие цветки. Это блюдце называется общим ложем, или тором, соцветия. Снизу оно прикрыто скученными прицветниками, образующими обвертку. Вся корзинка производит впечатление одного цветка и часто принимается за таковую. Подобное соцветие свойственно сложноцветным растениям, каковы, напр., подсолнечник, ромашка, одуванчик и проч.

В. Соцветия определенные

Простой полузонтик представляет простейшее из определенных соцветий. Оно получается, когда главная ось заканчивается цветком, а из пазухи двух супротивных или переменных прицветников выходит также по цветку, но если разветвление идет дальше, то получается сложный полузонтик, который принимает иной вид у растений с супротивными листьями или переменными.

Завитки суть односторонние кисти или колосья, закрученные улиткообразно; в таком соцветии все новые ветви развиваются лишь в одну сторону (фиг. 52). Если же ветви развиваются в разные стороны, то получается соцветие, похожее на кисть (кистеобразный полузонтик), но отличающееся тем, что в нем цветы расположены всегда против прицветника (т. е. по другую сторону ветви), а не в пазухе его.

Если же стеблевые части полузонтиков или кистеобразных полузонтиков малоразвиты, то цветки, тесно скученные, образуют кольца или пучки.

Околоцветник. Весьма редко цветок состоит лишь из органов размножения, ничем не прикрытых. Обыкновенно снаружи он снабжен покровами из одного или нескольких часто яркоокрашенных листочков, составляющих околоцветник. Это название, впрочем, употребляется лишь в том случае, когда покровы состоят из однородных листиков. Если же околоцветник состоит из наружных листочков и внутренних, то тогда отличают чашечку, которую образуют наружные листочки, и венчик, который образуют внутренние листочки.

Чашечка. Чашечка состоит обыкновенно из зеленых листочков, по своему строению похожих на зеленые листья и называемых чашелистиками. Иногда отдельные ее части совершенно свободны, и тогда говорят, что чашечка состоит из стольких-то (3,4,5) чашелистиков, иногда же чашелистики срастаются между собой, оставаясь свободными лишь в верхней части в виде зубцов и долей. Такие чашечки называются сростнолепестными.

При этом чашечка бывает правильной, если ее части расположены симметрично вокруг центра (фиг. 53 и 54), или неправильной, когда одна сторона развита иначе, чем другая (фиг. 55 и 56), но это выражается менее резко, чем в венчике.

Иногда чашечка бывает двойная, т. е. снабжена снаружи еще подобным же кругом листочков, как у мальв и лапчаток (фиг.57).

В других случаях, как у сложноцветных, чашечка состоит не из листочков, но из круга волосков или щетинок (фиг. 58), или даже из немногих щетовидных зубчиков.

Чашечка называется падучей, если чашелистики ее отваливаются во время раскрывания цветка, и остающейся, если чашечка остается и при плодах.

Венчик. Венчик отличается от чашечки обыкновенно большим размером своих листиков, называемых лепестками, более нежной их тканью и яркой окраской. Венчик может состоять или из отдельных свободных лепестков и называется тогда раздельнолепестным, или же все лепестки его срастаются в одну трубку, и тогда венчик называется сростнолепестным. В этом последнем можно отличить: трубку, т. е. узкую часть венчика, и отгиб, т. е. верхнюю или расширенную часть его. Венчики как того, так и другого типа могут быть правильными или неправильными. Первые обладают лучевой симметрией, т. е. могут быть разделены в любом направлении на две равные части; вторые же не могут быть разделены в любом направлении на две совершенно равные части, но делятся лишь в одном направлении на две симметричные половины. Такие венчики называются зигоморфными.

Сростнолепестной правильный венчик бывает различной формы и соответственно с этим носит следующие названия: трубчатый, если он представляет длинную трубку, лишь слабо расширяющуюся кверху; воронковидный, если он имеет форму воронки; колокольчатый, как околоцветник у ландыша; колесовидный, когда трубка венчика очень коротка, а отгиб широкий, совершенно плоский (фиг. 59), как у цветов картофеля; гвоздевидный с длинной, узкой трубкой и плоским отгибом, как у цветов сирени (фиг. 60).

Из венчиков сростнолепестных неправильных нужно отметить три главных типа: венчик двугубый есть самый распространенный из них и давший название целому семейству «Губоцветных» (Labiatae). Из пяти первоначальных его лепестков два срастаются вместе и образуют верхнюю губу, часто наподобие шлема; три остальных сильно отогнуты и образуют нижнюю губу, на которой можно обыкновенно отличить три лопасти (фиг. 61). Венчик личинковый есть тот же двугубый и отличается лишь тем, что нижняя губа его сильно выпукла и запирает вход в трубку венчика (фиг. 62). Венчик язычковый, распространенный в семействе у сложноцветных (напр., у ромашки, подсолнечника и т. п.) состоит из пяти лепестков, сросшихся вместе в одну отогнутую пластинку (фиг. 63).

Венчики раздельнолепестные правильные также бывают различного вида в зависимости от числа лепестков, а также от их формы, но не обозначаются особыми терминами. Из неправильных же нужно отметить: мотыльковый венчик, очень характерный для семейства бобовых (горох, фасоль и т. п.), состоящий из пяти лепестков, из которых верхний непарный больше прочих и называется флагом или парусом, а остальные образуют две пары: боковые называются крыльями, нижние сложены вместе, срастаясь между собой вдоль нижнего края, и дают лодочку (фиг. 64).

Тычинки. Тычинки – это органы, назначение которых производит пыльце, или цветневую пыль. Каждая тычинка состоит из нити и пыльника, в котором и образуется пыль (фиг. 65). Иногда нити нет, и тогда пыльник сидячий. Пыльник обыкновенно состоит из двух половин, разделенных продольным желобом и называемых пыльниковыми мешками; в каждом заключена своя масса пыли, и между мешками нет сообщения. Часть, связывающую оба мешка, называют спайкой. Редко обе половины пыльника бывают разъединены между собой. Чаще всего нить прикреплена к основанию пыльника так, что спайка есть простое продолжение нити между обоими мешками; называется она коннективой. Но иногда нить прикреплена к спайке близ вершины пыльника; нередко при этом спайка сочленена с нитью, и получается качающийся пыльник (злаки). По наступлении зрелости пыльник лопается, и освобождается пыльце; сравнительно редко он открывается особыми отверстиями на конце или по бокам пыльников (фиг. 66).

Тычинки могут сидеть прямо на ложе, т. е. основании цветка, и быть совершенно свободными или срастаются между собой и с другими частями цветка. Срастание тычинок между собой происходит либо нитями, либо пыльниками. Срастаясь нитями, тычинки могут образовать в цветке один или несколько пучков. У некоторых, напр. у мальвовых (шток-роза), тычинки срастаются при основании нитями в одну трубку. У других же, напр. у мотыльковых (горох, вика, бобы и проч.), тычинки в числе 10 срастаются или все, или чаще всего одна остается свободной; в первом случае тычинки называют однобратственными, во втором – двубратственными.

Эти отношения, а также и число тычинок играют очень важную роль в систематике растений и служат для различения родов и семейств растений. Кстати заметим здесь, что число тычинок в одном цветке очень различно.

Если их не больше 12, то оно обыкновенно постоянно, т. е. одинаково во всех цветах того же растения; когда же тычинок больше 12, число их непостоянно, и тогда говорят, что тычинки находятся в неопределенном числе. Чаще всего их 3 или 6, когда цветок тройного типа, как у большинства однодольных, 5 или 10 при пятерном типе, как у большинства двудольных, или, наконец, неопределенное число.

Пестик. Пестиком называют совокупность женских органов в цветке, поэтому пестик в цветке всегда один, но он может быть составлен из многих отдельных частей, из которых каждая имеет свою завязь; такую часть называют плодником. Если в цветке всего один плодник, то название плодник и пестик – однозначащие.

Пестик занимает центральное положение в цветке и заключает в себе зачатки семян. В наиболее полном виде пестик (фиг. 67) состоит из следующих частей:

1. Завязь. Так называется нижняя расширенная часть, образующаяся из одного или нескольких видоизмененных листьев, называемых плодолистиками. Смотря по положению в цветке, завязь может быть верхняя – в цветках подпестичных, т. е. таких, у которых цветоложе есть просто конец цветоножки, не разросшейся в ширину, а потому лепестки и тычинки прикрепляются под самым пестиком (напр., мак, гвоздика и т. п.), и околопестичных, т. е. таких, у которых цветоложе разрастается в ширину и принимает вид блюдца, часто с выпуклой серединой (земляника), или кувшина (вишня).

К краям блюдца или кувшина прикрепляются чашелистики и тычинки, а на выпуклине или на дне кувшина сидит пестик, так что покровы цветка и тычинки сидят около пестика, будучи отделены от него промежутком, который образуется тором (цветоложем).

Завязь бывает нижняя – в цветах надпестичных, т. е. у которых цветоложе, принимая вид кувшина, само образует завязь, отчего покровы цветка и тычинки оказываются сидящими на вершине завязи, а сама завязь оказывается помещенной под цветком, верхняя же завязь помещается внутри цветка. Если в цветке одна завязь, то пестик называется простым, если несколько – сложным.

Пестик может быть одночленный и многочленный, смотря по тому, составлен ли он из одного или многих плодолистиков; сложный пестик всегда многочисленный – каждая из его завязей образована особым плодолистиком. Примером простого и одночленного пестика служит пестик мотыльковых (напр., у гороха, вики).

Завязь может быть одногнездная или многогнездная. Одногнездная получается, если плодолистики, оставаясь почти плоскими, прикладываются только краями друг к другу и срастаются. Многогнездная завязь получается, если она разделяется перегородками на несколько помещений или гнезд. Число гнезд обыкновенно равняется числу плодолистиков.

2. Столбик, в который удлиняется завязь и который представляет внутри канал, ведущий в полость завязи. Если пестик сложный, то каждая завязь несет свой столбик, простой же пестик может иметь один или несколько столбиков, обыкновенно число их указывает на число плодолистиков, образующих завязь.

3. Рыльце всегда существует, если только есть завязь (нет рыльца у хвойных и других голосемянных, где нет вообще пестика, а существуют одни яички); это – часть, устроенная таким образом, чтобы принять пыльце, и представляет устье канала. Рыльце сидит прямо на завязи, если нет столбика, или же на конце столбика; если столбиков несколько, каждый имеет свое рыльце. Иногда оно едва обозначено, образуя лишь липкий конец столбика, чаще всего рыльца принимают особую форму, являясь в виде головки, кисточки, перышка (напр., у злаков). В общем, устройство рыльца бывает различно в зависимости от устройства завязи. У простых завязей, т. е. состоящих из одного плодолистика, рыльце имеет вид простого отверстия или несколько расширено и имеет косое положение, иногда головчатой формы.

Если завязь срослась из нескольких плодолистиков, то рыльце большей частью разделяется на столько же лопастей или лучей (фиг. 68), Существенное свойство рыльца есть то, что оно всегда одето целиком или в некоторых полосках нежными сосочками, которые к моменту созревания делаются липкими, так что удерживают цветочную пыль, попавшую на рыльце.

В полости завязи находятся семяпочки (или яички), т. е. зачатки семян. Место прикрепления яичек в завязи называется семяносцем. Семяносцы, тянущиеся вдоль стенки завязи, называют стенными.

Стенные семяносцы бывают в завязи одногнездной. В многогнездной завязи яички прикрепляются не к стенке, а к внутреннему углу гнезда, где сросшиеся края плодолистиков образуют колонку в центре завязи; такой семяносец называют центральным. Изредка встречается осевой семяносец в одногнездной завязи, но яички прикрепляются не к стенке ее, а к цветоложу, которое, в виде столба, врастает со дна завязи внутрь.

Семяпочка состоит из ядра, т. е. внутреннего тела, одетого снаружи одним или чаще двумя покровам и, Покровы не замыкают ядра сплошь, а оставляют в одном месте канал, называемый семявходом (микропиле); через него проникает внутрь яичка оплодотворяющая трубочка, которую выпускает пылинка на рыльце. Внутри ядра находится особая полость – зародышевый мешок, где происходит оплодотворение и образуется со временем важнейшая часть семени – зародыш, т. е. новое растеньице. Завязь или каждое гнездо завязи может заключать одно яичко или несколько. Если яичко одно, то по положению в завязи оно бывает стоячее, если прикрепляется ко дну гнезда, или висячее, если укреплено при вершине при помощи короткой нити – семяножки (семенного канатика) и свешивается вниз.

Метаморфоз. Описанные части цветка, несмотря на своеобразный вид, суть видоизменения двух основных органов: стебля и листа. Так, ложе цветка, т. е. основание его, иначе тор, есть непосредственно продолжение цветоножки, т. е. имеет характер стебля. Чашелистики, лепестки, тычинки и плодолистики суть видоизменения листьев. В махровых цветках тычинки превращаются в лепестки; нередко в некоторых уродливостях плодолистики превращаются в зеленые листья и т. п., что доказывает возможность видоизменений стебля и листьев в органы цветка. Учение о таких видоизменениях называется метаморфозом.

Из всех частей цветка только пыльник и семяпочку нельзя свести к видоизменениям вегетативных органов растения, почему их можно считать основными органами, подобно корню, стеблю и листу

Опыление и оплодотворение

Для того чтобы из семяпочки могло развиться семя, надо, чтобы цветочная пыль попала на рыльце пестика. Эта первая стадия называется опылением. Следующая стадия состоит в том, что прилипшие к рыльцу крупинки цветени начинают прорастать, оболочки их лопаются, а содержимое вытягивается в длинную трубку, которая спускается в завязь и прикладывается к микропиле или семявходу семяпочки (фиг. 69). 3десъ происходит вторая фаза, собственно оплодотворение. Затем столбик начинает засыхать, весь цветок блекнет, а завязь разрастается, превращаясь в плод с семенами.

Выше было упомянуто, что у многих растений тычинки и пестики распределены в разных цветах и даже на разных экземплярах; следовательно, цветень должна быть перенесена на рыльце пестика иногда издалека. У большей части растений цветы обоеполы, но и здесь оказывается, что для силы и производительности потомства гораздо выгоднее, если произойдет перекрестное опыление, т. е. если пестик цветка опыляется цветенью с другого экземпляра, а цветочная пыль того же цветка послужит для опыления других цветов. Таким образом, в огромном большинстве случаев цветень должна быть перенесена с других экземпляров. Совершается это различным путем. У водяных растений цветень всплывает на поверхность воды и течением приносится к рыльцам; у некоторых же (валлисперии) целые мужские цветки отрываются от цветоножек и всплывают на поверхность.

У многих растений перенос совершается ветром; такие растения производят огромное количество цветочной пыли и мелкие незаметные цветы без ярко окрашенного венчика. У других же этот перенос совершается насекомыми. Такие растения имеют по большей части яркоокрашенные цветы, выделяют в глубине цветка сладкий сок (нектар), привлекающий насекомых; а нередко представляет особое устройство венчика, которое заставляет прилетающих насекомых принимать всегда определенное положение тела (фиг. 70). При этом насекомое касается пыльника всегда одним и тем же местом, напр., лбом или спиной, и, перелетая с цветка на цветок, заносит пыльцу от одного растения к другому.

Плод. Завязь после оплодотворения разрастается и превращается в плод, содержащий в себе зрелые семена. Плоды могут быть сложными, происходящими от нескольких завязей, находящихся в одном цветке, причем каждая завязь образует особый плодик (напр., малина, лютик). Сложный плод не следует смешивать с соплодием, получающимся не из одного цветка, а из целого соцветия, если цветки сидели тесно. Плод шелковицы напоминает плод малины, но у шелковицы – соплодие, а у малины – сложный плод.

Простые плоды образуются из одной завязи. В образование плода иногда, кроме завязи, входит тор или чашечка. Такие плоды называются ложными.

Примером такого плода служит плод земляники, мякоть которого образуется разрастанием тора.

Стенку плода называют околоплодником; он получается из стенки завязи.

У некоторых растений околоплодник становится сочным, дает мякоть в плоде, у других остается сухим. Поэтому плоды разделяются на сухие и сочные.

А. Плоды сухие нераскрывающиеся

1. Зерновка есть односемянный плод, свойственный злакам. Характеризуется она тем, что семя плотно срастается с оболочкой плода.

2. Семянка отличается от зерновки тем, что семя не срастается с околоплодником и может быть вынуто из плода, как у подсолнечника и других сложноцветных.

3. Желудь отличается от семянки тем, что происходит от нескольких плодолистиков (3–4) и, кроме того, основанием своим погружен в чашку, называемую блюдцем или плоской и составленную из сросшихся прицветников.

4. Крылатка – та же семянка, у которой оболочка плода удлиняется в крыло, как у березы, вяза (фиг. 71), что содействует разнесению ветром. У клена плод состоит из двух крылаток (двукрылатка) (фиг. 72).

5. Орех отличается деревянистым околоплодником и заключает в себе одно свободное семя. Таковы плоды лещины, или обыкновенные лесные орехи; но грецкие и миндальные орехи сюда не подходят, так как представляют лишь часть сочного плода со смятой мякотью, соответствуя косточкам вишни, сливы и проч.

6. Многоорешник – плод, в котором каждый плодик имеет вид орешка; так, и у губоцветных каждый цветок может дать 4 орешка.

В. Плоды сухие раскрьшающиеся

7. Листовка представляет плод, образовавшийся из одного плодолистика; он раскрывается по брюшному шву и заключает в себе много семян. Часто встречается сложная листовка, т. е. плод, состоящий из нескольких отдельных листовок, как напр., у аконита (фиг. 73).

8. Боб раскрывается по двум швам, брюшному и спинному, и заключает в себе лишь один ряд семян (фиг. 74). Он свойствен семейству бобовых и нередко значительно изменяется, делаясь односемянным, нераскрывающимся, или распадается на поперечные членики.

9. Стручок есть плод, образовавшийся из двух плодолистиков и состоящий из двух гнезд. Он раскрывается створками, расходящимися снизу, причем семена остаются прикрепленными к перегородке (фиг. 75), свойствен семейству крестоцветных и подвержен тем же изменениям, как и боб.