Ботанические опыты без приборов (Молиш) 1941 год

Скачать Советский учебник

 Ботанические опыты без приборов (Молиш) 1941

Назначение: Издание рассчитано на самые широкие круги читателей

© ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧЕБНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО НАРКОМПРОСА РСФСР

Авторство: Ганс Молиш, Перевод Н. В. ЯКУШКИНА Под редакцией профессора, доктора биологических наук Т.А. Расносельскойлабор

Формат: PDF Размер файла: 9.22 MB

СОДЕРЖАНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие 4

Введение . . . <  6

I. Из области анатомии и морфологии

1. Клетки, видимые и невооруженным глазом 7

2. Извлечение спиральных утолщений из древесных сосудов 7

3. Получение скелета листа 8

4. Поразительная ломкость ветвей 9

5. Северная и южная стороны на годичных кольцах 9

6. Красная окраска растений, обусловленная красными хлоропластами . , 10

7. Белая окраска цветов и листьев 11

8. Черная окраска 14

9. Жемчужные железки 14

10. Водяная чашечка Aconitum variegatum (борца) 15

11. Винтообразное закручивание листьев . 15

12. Спиральное закручивание цветка фасоли 16

13. Анизофиллия 17

II. Из области физики

1. Как сделать видимым невооруженному глазу движение микроскопически малых частиц    . . 18

2. Ледяные «цветы» в теплой комнате 19

3. Кольца из млечного сока 20

4. Как показать цвет крови в кончике пальца 20

ОТКРЫТЬ:  оглавление полностью...

 

5. Опыт Гёте 21

6. Краски без красящего вещества 22

7. Своеобразное изменение окраски 23

8. Флуоресценция эскулина и франсина 23

9. «Мыльные» пузыри из сока растений 24

10. Об явственном нагревании плавающих скоплений водорослей 25

11. Какую температуру принимают части растений на прямом солнечном свете?    25

12. Движение газов - : 27

13. О смачивании листьев 29

14. Палец, опущенный в воду, остается сухим 31

15. Движения растущих побегов, вызываемые сотрясением > 31

16. Листья, через которые можно видеть 32

III. Из области химии

I. Кислые и щелочные соки Зз

2. Растения, выделяющие триметиламин 33

3. Выпрыскивание муравьиной кислоты муравьями 34

4. Запах кумарина 34

5. Накопление железа после смерти растения 34

6. Побурение и посерение древесины 35

". Опыты с антоцианом 36

а) Изменение окраски антоциана в одном и том же цветке 37

6) Как действуют пары соляной кислоты и аммиака на цветы, содержащие антоциан - 1 . . . 37

в) Антоциан и сернистый газ . _ _ 37

г) Антоциан и температура . . 38

д) О любопытном изменении окраски одного цветка под влиянием

капель воды и углекислоты 38

е) О том, как усилить образование антоциана искусственным путем. 39

ж) Об изменении окраски листьев, содержащих антоциан при быстро наступающей смерти растения . 40

8-0 наличии ванилина в древесине ;   42

9- Изменения окраски: 42

а) Об изменении окраски некоторых цветов 42

б) О чрезвычайно быстром изменении окраски только что убитой ткани - - - 44

в) О кольцах отмирания . 45

г) Окрашивание в буро-желтый и золотисто-желтый цвета некоторых растений, очень богатых кислотами    47

д) О побелении мертвых листьев на солнечном свете 47

е) О побурении зеленых растений элодеи 48

10. Селитренные растения . 49

IV. Из области физиологии

А. Питание 50

1. Хлороз . . . . и    50

2. Пестролистного»    50

3. Корневые клубеньки бобовых, ольхи и лоховых .... - 51

4. Корневые присоски полупаразитов 52

5. Опыты над движением воды в растении 52

а) Набухание . . ; 53

б) Древесина как настоящий путь проведения воды 54

в) Осмос . . t t 54

г) Корневое давление - 55

д) Гуттация 55

е) Как «Петров крест» (Lathraea squamaria) пробивает почву - - - . 56

ж) Плач растений . . . ;    56

з) Ледяные сосульки на «плачущих» деревьях 57

и) Слизетечение деревья 58

к) Капиллярность 59

л) Транспирация 62

м) Отводящий ток      65

н) Поглощение воды листьями 66

6. Ток ассимилятов    67

Б. Дыхание 69

а) Выделение тепла листьями ; : ; ; . . . 70

б) Выделение тепла аройниковыми 71

в) Самонагревание конского навоза и сена 72

В. Об излучении света растениями 73

а) Золотая водоросль 73

б) Светящийся мох 74

в) Светящаяся древесина 74

г) Светящиеся листья 76

Г. Рост . . , ; . . 77

а) Скорость роста   77

б) Свет и рост 78

в) Этиоляция 79

Д. Напряжение тканей. 80

а) Продольное напряжение . 80

б) Поперечное напряжение 81

Е. Период покоя    82

а) Окончание периода покоя 82

б) Теплая ванна и период покоя 84

Ж> Движение    85

1. Движения, вызываемые набуханием 87

а) Шишки сосны (Pinus Silvestris) 87

б) Шишки ели (Picea excelsa) 88

в) Листочки кукушкина льна (Polytrichum) 89

г) Иммортели, или бессмертники 89

д) Колючник бесстебельный (Carlina acaulis) 89

е) Гелихризум (Helichrysum) 90

ж) Аммобиум крылатый (Ammobium alatum) 91

э) Коробочки у различных видов кипрея (Epilobium) 91

2. Движения, вызываемые ростом 91

а) Геотропизм 91

б) Гелиотропизм . 93

3. Движения, вызываемые тургором 96

а) Кислица обыкновенная (Oxalis acetosella) 96

б) Белая акация (Robinia pseudacacia) 97

в) Барбарис обыкновенный (Berberis vulgaris) . 98

г) Нежник обыкновенный (Helianthemum chamaecistus) 98

д) Портулак (Portulaca) 99

е) Сложноцветные 99

ж) Раздражимые рыльца 101

з) Сон растений 102

3.0 вымерзании и замерзании растений 104

а) Завядание и вымерзание   104

б) Смерть, вызываемая образованием льда 104

в) Гибнет ли растение только при оттаивании? 105

г) Положение некоторых листьев при температуре ниже нуля .... 105

И. Продолжительность жизни и определение ее у некоторых растений 106

а) Как можно определить возраст растения? 106

б) Лиственные мхи 106

в) Плауны (Lycopodium) 107

г) Купена (Polygonatum) и другие корневищные растения 107

д) Возраст деревьев 108

е) Неодинаковая продолжительность жизни обоих полов 109

ж) Цветы 109

з) Продолжительность жизни листьев Ill

и) Пожелтение листьев ИЗ

к) Листопад П7

л) О способах удлинения жизни цветов-однодневок 120

К. Р а з м н о ж е н и 121

1. Вегетативное размножение

а) Стеблевые черенки

б) Корневые черенки

в) Листовые черенки

г) Индивидуальность побега

д) Цветковые растения, обычно не приносящие плодов

2. Половое размножение

Опыление. *

а) Дихогамия * 130

б) Гетеростилия 131

в) К вопросу об опылении орхидей ’133

г) Клейстогамия z z <; .    134

Л. Распространение спор, семян и плодов . . . . . : . 135

а) Споры грибов ь ..... t .... 135

б) Малый размер семян 136

в) Летучки . . . ; 136

г) Плоды с прицепками   . 136

д) Плоды с метательными приспособлениями 137

е) Ввинчивание в почву плодов растений семейства гераниевых ... 137

ж) Мирмекохория 138

V. Различные наблюдения

1; Цветочная пыль и сенная лихорадка _ 140

Кашель, вызываемый платаном ' 140

2. Как у некоторых растений шмели самым коротким путем добираются до нектара 141

3. Заборный горошек (Vicia sepium) и яснотка крапчатая (Lamium maculatum)—муравьиные растения 141

4. Пурпуровый цветок в соцветии моркови (Daucus carota) 142

5. Теневые отпечатки на листьях 142

6. Цветы, которые пахнут вечером и ночью, а днем лишены аромата . . . 144

7. Распускание ослинника двулетнего (Oenothera biennis) 144

8. Отпадение венчика после сотрясения 145

9. Взрывающиеся пыльники 147

10. Своеобразное потрескивание при нагревании некоторых листьев .... 148

11. Грибы в роли артиллеристов 149

12. Втягивание в почву зимних почек ползучих побегов ежевики 150

13. Влияние кастрирования на закрывание цветов портулака 150

14. Медвяная роса 151

15. О выделении пузырьков кислорода женским цветком водяной чумы (Elodea canadensis) 152

16. Заключение    153

Предметный указатель 154

 

 

Скачать бесплатный учебник  СССР - Ботанические опыты без приборов (Молиш) 1941 года

СКАЧАТЬ PDF

ОТКРЫТЬ: - отрывок из учебника...

 ОТ РЕДАКЦИИ

Молиш и его произведения пользуются среди ботаников всего мира широкой известностью. Ганс Молиш умер в 1937 году в Вене, где он возглавлял в университете кафедру физиологии растений в течение нескольких десятилетий.

За свою долгую 82-летнюю жизнь он написал ряд книг и много работ по вопросам физиологии и анатомии растений. Его произведения разнообразны по содержанию и широки по охвату. Они написаны легким языком и читаются с большим интересом.

В то же время нельзя обойти молчанием, что в книгах Молиша, даже в лучших из них, советскому читателю бросается в глаза сквозящая во всем психология ученого буржуазной страны, и это вызывает чувство досады.

Как много выиграла бы наука, если б Молиш мог использовать огромные достижения советской науки, претворяя их в жизнь.

Наибольшей известностью пользуется его книга, переведенная на русский язык, — «Физиология растений как теория садоводства». В ней автор делает углубленный анализ физиологических явлений, мастерски связывая их с практикой садоводства. Любовь к практике была заложена в нем еще с детства его отцом- садоводом.

Другая книга Молиша — «Микрохимия растений» была в свое время основоположной в этой области знания и создала целое исследовательское направление, в котором он сам работал и в которое, следом за ним, включились другие.

Глубоко любя дело преподавания, Молиш создал вокруг себя целую школу ботаников.

В предлагаемой книге описаны опыты и наблюдения Молиша, которые именно своей простотой отражают всю глубину подхода Молиша к явлениям природы.

В советской школе мы всемерно стремимся приблизить ученика к природе и пробудить в нем интерес к изучению ее. Поэтому книга Молиша «Ботанические опыты без приборов» несомненно будет очень полезна для учителя.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Чем проще опыт, тем он прекраснее.

Как вы полагаете, можно ли услышать шаги мухи без прибора? Считаете ли вы возможным сделать доступным простому невооруженному глазу броуновское молекулярное движение? Что бы вы сказали в ответ на утверждение, что солнечный свет или свет лампы может проникнуть и быть видимым сквозь слой древесины в несколько сантиметров толщины?

Эти три вопроса я часто предлагал своим ученикам и товарищам по работе. Они смотрели на меня с удивлением, и ответ был всегда один и тот же: «Нет, это невозможно». Однако это не так.

1. Для того чтобы услышать шаги мухи, достаточно летом прилечь на кровать и прикрыть ухо листом бумаги. Как только муха сядет на бумагу и станет двигаться по ней, ясно будет слышен каждый ее шаг и без микрофона,без усилителя, без какого бы то ни было аппарата.

2. Всякое мертвое, достаточно мелко раздробленное вещество, находящееся во взвешенном состоянии в воде, постоянно обнаруживает под микроскопом непрерывное хаотическое движение как бы танцующих на одном месте частиц. Во взвеси туши, кармина, камеди или в капле млечного сока при сильном увеличении под микроскопом наблюдается явление, известное под названием броуновского молекулярного движения. Однако при помощи очень простого приспособления я мог показать, что это движение может быть видимо простым глазом без микроскопа. Для этого нужно взять стеклянную пластинку, хотя бы предметное стекло, нанести на него каплю млечного сока молочая колючего (Euphorbia splendens), накрыть его покровным стеклом и рассматривать против солнечного света. Надо держать предметное стекло на надлежащем расстоянии, на котором предмет может быть отчетливо видим, вертикально или несколько наклонно, так, чтобы прямой солнечный свет падал на него наискось, и наблюдать в проходящем свете. К удивлению наблюдателя при правильной установке перед ним возникает вибрирующее движение мелькающих смоляных шариков, которое проявляется в своеобразном поблескивании и дрожании микроскопических частиц, отливающих чудными радужными цветами. Правда, самые частицы не видны, а видно только их движение, так как образующиеся около шариков млечного сока дифракционные круги вызывают на сетчатой оболочке глаза значительно более крупные изображения, чем сами шарики.

3. Что касается третьего вопроса, то это в сущности только научная шутка. То, что солнечный свет или свет лампы фактически проникает через толстый слой древесины, легко показать, если направить на солнечный свет или свет лампы обрезанный с двух концов кусок «испанского тростника» (Calamus rotang) в 3—5 см длиной и смотреть через него в продольном направлении. Тогда ясно видно, как свет проходит словно через сито. Испанский тростник — это, как известно, ствол пальмы-лианы; он пронизан по длине сравнительно широкими трубками — сосудами древесины. Через эти трубки свет беспрепятственно проникает до другого конца, обращенного к глазу, и, наконец, и в самый глаз.

Мы видим, таким образом, что то, что на первый взгляд кажется невозможным, все же оказывается возможным и может быть показано без помощи каких бы то ни было приборов.

В природных условиях в растении на каждом шагу можно увидеть многое, остающееся скрытым для большинства людей: эти люди ходят по лесам и лугам, точно слепые.

У нас есть много прекрасных практических руководств по физиологии растений, кратких и расширенных, сообщающих нам, как при помощи простых и более сложных приборов можно получить много ценных сведений. В этой своей книге я хочу обойтись совсем без приборов, так как ставлю своей задачей продемонстрировать многочисленные наблюдения и опыты без каких-либо аппаратов. Самое большее, что потребуется при проведении какого-нибудь опыта, это иголка, соломинка, стеклянная трубка, спичка или еще какая-нибудь мелочь. Таким образом наблюдателю дается возможность непосредственно на воле, во время прогулки по лесам и лугам, как бы шутя, ознакомиться со многими интересными явлениями из жизни растений.

Современная молодежь проявляет теперь ярко выраженное стремление к технике, она живо интересуется автомобилями, аэропланами, радио, и это конечно следует приветствовать, но редко можно встретить мальчика, который внимательно рассматривал бы камень, наблюдал жука или бабочку, или собирал растения, чтобы ближе их изучить.

Мне доставило бы большую радость, если бы эта книга способствовала тому, чтобы наша молодежь средней и высшей школы подошла ближе к природе и заинтересовалась ею.

Я надеюсь, что эта книга будет сочувственно принята всеми ботаниками и любителями растений, а в особенности учителями, которые проводят ботанические экскурсии и не ограничиваются тем, как это, к сожалению, нередко случается и в настоящее время, чтобы только назвать растение, не упоминая ничего о том, что в нем есть интересного, замечательного и поучительного. Многие из описанных опытов являются новыми или, во всяком случае, не указаны в других книгах. Таким образом, эта книга дает многое, чего нельзя найти в практических руководствах по физиологии растений, сообщает ряд дополнительных сведений, которые, быть может, особенно желательны тем, что они доступны без приборов.

При корректуре и составлении трех рисунков существенную помощь оказал мне доктор Герм, а при исполнении четырех фотографий и чтении корректуры — доктор Библь. За их содействие выражаю обоим сердечную признательность.

Вена, апрель 1931 р. Ганс Молиш

ВВЕДЕНИЕ

Природа есть и всегда будет самой прекрасной, величественной и чудесной лабораторией.

Ввиду того что описываемые ниже опыты и наблюдения проводятся большей частью в естественных условиях, а к тому же мы заранее отказались от всяких приборов, нельзя ожидать, чтобы настоящая книга охватывала все главнейшие явления физиологии растений, так как многие из них не могут быть продемонстрированы без помощи приборов.

Тем не менее каждый, кто проделает опыты, описанные в этой книге, многому научится. Каждая прогулка по лесу и по лугу приобретет для него больший интерес, и наблюдатель будет часто поражен, какими простыми средствами можно производить увлекательные и интересные опыты. Крылатое слово о «колумбовом яйце» нередко придет ему на память, когда при помощи простого опыта неожиданно раскроется смысл темного и загадочного явления.

В течение моей научной деятельности, при постановке каждого опыта я всегда старался додуматься, каким образом можно было бы достигнуть этого самым простым путем. Руководимый этим стремлением, я не раз переживал чудесную радость, которую вызывает любое открытие.

Если взглянуть с этой точки зрения на опыты в содержательном труде Дарвина «Способность растений к движению», мы убедимся в том, что можно притти к поразительным и очень ценным выводам без сложного и громоздкого оборудования, а только при помощи пособий, к которым название приборов совершенно не подходит. Это, впрочем, относится не только к биологии, но и к другим наукам, например к физике и химии. Чудеса, которые нам являет беспроволочный телеграф и радиоактивность, частично могут быть легко продемонстрированы каждым школьником при помощи простейших приспособлений или мелких самодельных аппаратов.

Приводимые опыты изложены общедоступным языком. Всякий, даже мало знакомый с такой увлекательной наукой, как ботаника, будет в состоянии следить за ходом рассуждений. В виде образца для моего изложения передо мной стояли ставшие знаменитыми по своей ясности лекции выдающегося химика и физика — Михаила Фарадея, читанные им в 1860 г. в Лондоне для маленьких мальчиков и девочек под названием «Естественная история свечки» Ч

1 Reklams Universalbibliothek, № 6019, 6020, перевод на немецкий язык Гюнтера Бугге, Лейпциг 1919 г.

в

I. ИЗ ОБЛАСТИ АНАТОМИИ И МОРФОЛОГИИ

1. Клетки, видимые и невооруженным глазом. Как известно, растения обычно построены из мельчайших пузырьков, называемых клетками. Благодаря своим незначительным размерам клетки, по большей части, могут быть видимы только в микроскоп. Однако бывают случаи, когда клетки достигают такой значительной величины, что их можно видеть невооруженным глазом.

Подходящим для этого растением является род недотроги Impatiens, принадлежащий к семейству бальзаминовых (Balsaminaceae). Если вырезать из закончившего свой рост травянистого стебля обыкновенной недотроги (Impatiens noli tangere), или недотроги мелкоцветной (Impatiens parviflora), или садового бальзамина пластинку в 1 мм толщины и подержать ее над темным фоном, то кажется, будто видишь пчелиный сот. Пластинка состоит из сети многоугольных клеток, которые, как они ни малы, все же видимы невооруженным глазом. Пыльцевые зерна, образующие пыльцу, бывают различной величины, но иногда они настолько велики, что близорукий человек воспринимает их в виде маленьких точек. Сравнительно велики пыльцевые зерна тыквы (Cucurbita pepo) и других тыквенных, а также мальв.

На дне прудов и ручьев нередко растет Nitella — одна из харовых водорослей. Ее главная ось состоит из междоузлий и коротких узлов, из которых выходят ветви, расположенные мутовками. Эти междоузлия состоят из одной единственной поразительно крупной клетки, имеющей ясно различимую длину и ширину.

Волоски, обильно покрывающие семена хлопчатника и дающие важнейшее прядильное волокно, состоят из одной клетки, длиной от 1—5 см, ясно видимой простым глазом, хотя поперечный разрез ее микроскопически мал.

Маленький кусочек вареного картофельного клубня, величиной в 0,5 см, раздавливают между большим и указательным пальцами, опускают в пробирку, наполненную водой, и сильно взбалтывают. Нетрудно при этом заметить, как более крупные частицы быстро опускаются на дно, другие же остаются некоторое время в виде маленьких точек, взвешенных в воде. Это и есть клетки, которые, будучи изолированы при кипячении, стали теперь доступны невооруженному глазу.

2. Извлечение спиральных утолщений из древесных сосудов. Уже первым исследователям анатомии растений было известно, что на внутренней поверхности многих сосудов имеются спиральные утолщения. Благодаря этому сосуды эти имеют внешнее сходство с трахеями — дыхательными органами, проходящими через тело насекомых. В настоящее время известно, что спиральные сосуды растений служат не для дыхания, а для проведения воды.

Эти спиральные утолщения только слабо прикреплены к внутренней стенке сосудов и у некоторых растений могут быть легко вытянуты из сосудов на значительную длину. Сделать это особенно легко и удобно у одного из лилейных— у агапантуса зонтичного (Agapanthus umbel- latus). Это — одно из широко культивируемых декоративных растений, происходящих из Южной Африки, с голубыми цветами, собранными в головки, и сочными линейными листьями. Если взять лист двумя руками, разорвать его и медленно разъединять обе поверхности разрыва, то будут видны тонкие паутинообразные нити, которые, подобно струнам арфы, натянуты между обеими поверхностями разрыва. Эти нити, которые можно вытянуть до 5—10 см и более, — не что иное как извлеченные из спиральных сосудов спиральные утолщения. Это легко доказать, если положить эти нити на предметное стекло и исследовать их под микроскопом.

При этом опыте над разрывом тканей можно одновременно наблюдать, как из поранений листа вытекает в большом количестве беловатая слизь.

У некоторых растений сосудистые пучки могут быть вытянуты на большую или меньшую длину. Эта особенность строения ярко выражена у подорожника среднего (Plantago media), подорожника ланцетолистного (Plantago lanceolata), менее заметна у видов звездчатки (Stellaria) и резухи беловатой (Arabis albida).

3. Получение скелета листа. У высших растений лист состоит из трех видов тканей: покровной, ткани пучков и основной ткани. Покровная ткань образует поверхность листа, ткань пучков — так называемую нервацию листа, а толща листа, заполняющая промежутки между ними, представляет собой основную ткань.

Из этих трех указанных видов тканей ткань пучков обладает наибольшей крепостью и прочностью, и поэтому в природе нередко встречаются гниющие листья, у которых сохранилась только эта ткань пучков, или скелетная ткань.

Если весной или летом в лесном ручейке разыскать листья, упавшие в воду прошлой осенью, можно найти много таких, которые полностью или частично представляют собой один скелет. Покровная и основная ткань подверглись гниению, сохранилась лишь крепкая, устойчивая пучковая ткань. Если на листьях остались еще следы двух других тканей, то их легко удалить, осторожно очистив зубной щеткой.

Подобные скелетированные листья, образовавшиеся естественным путем, с их удивительной сетью жилок представляют собой чудесную картину, а так как вода проводится главным образом этой сетью, то они ясно показывают, насколько листьям обеспечено быстрое и равномерное распределение воды.

Скелеты листьев, плодов (дурман) и стеблей (сложноцветные) можно получить также и искусственным путем, если положить указанные части растения в обыкновенную воду, сильно подщелоченную содой или едким калием.

Продажная люффа, употребляемая в качестве мочалки, представляет собой не что иное как скелет — ткань пучков, полученную путем гниения из похожего на огурец плода люффы (Luffa aegyptiaca).

4. Поразительная ломкость ветвей. Места прикрепления ветвей у наших древесных и кустарниковых пород обычно отличаются особой прочностью, так что чрезвычайно трудно или даже совсем невозможно отломить ветку ударом трости.

Ветви широко распространенной ломкой ивы (Salix jragilis) составляют в этом отношении интересное исключение. Ветви этого дерева в месте выхода из ствола так ломки, что достаточно легкого удара палкой или даже рукой, чтобы ветка отломилась.

Рис. L

а — скелетированный лист осины (Populus tremula); b —- скелетированная семенная коробочка ’ дурмана (Datura stramonium).

5. Северная и южная стороны на годичных кольцах. По существу нет ничего удивительного в том, что строение ствола не во всех направлениях одинаково и в нем часто наблюдаются различия. Ведь внешние условия, действующие на ствол, чрезвычайно разнообразны. Северная и южная стороны освещаются и нагреваются неодинаково, а на западную и восточную различно действуют ветер и погода. Наиболее поразительное различие проявляется в неравномерном развитии пробкового и коркового слоев, особенно у молодых деревьев, растущих на свободе. Образование корки на южной стороне происходит также раньше и отчетливее, чем на северной. Так кора молодых лип и яблонь на северной стороне продолжает оставаться гладкой, в то время когда на южной образуются трещины и чешуйки корки.

Платан отличается той особенностью, что он сбрасывает летом корку в виде крупных, бурых, чешуевидных пластинок неправильной формы. Старая корка имеет черновато-серую окраску, а лежащая под ней молодая — светло бурую. Так как отпадение пластинок происходит не всюду равномерно, то ствол дерева до самой кроны получает чрезвычайно своеобразный, совершенно особенный вид, — он напоминает гигантскую пятнистую змею. Вместе с тем южная сторона ствола сбрасывает чешуевидные пластинки раньше северной, вследствие чего северная поверхность ствола имеет тогда черно-серую окраску, а южная, напротив, светлую, почти желтовато-белую.

Эти факты, которые легко поддаются наблюдению, легли в основу широко распространенного заблуждения, будто и годичные кольца древесины также ориентируются по странам света: на северной стороне они будто бы уже, а на южной — шире. Вследствие этого сердцевина лежит якобы не в центре, и большая половина ствола соответствует южной стороне, а меньшая северной.

Согласно старинному народному поверью эта меридиональная эксцентричность древесных стволов имеет для дерева настолько существенное значение, что при пересадке дерева необходимо строго следить за тем, чтобы оно попало в прежнее положение по отношению к странам света. Во Франконии при пересадке фруктовых деревьев крестьяне предварительно помечают их, чтобы на новом месте они приняли по отношению к северу и югу прежнее положение. Хотя нельзя отрицать, что эксцентричность в поперечном сечении ствола встречается весьма часто, однако имеющиеся научные наблюдения над мнимой северо-южной эксцентричностью противоречат народному поверью. По этому вопросу мы обязаны Г. Краусу точными измерениями, из которых следует, что кроме отдельных случаев, когда в силу особых условий создается северо-южная эксцентричность, «об общей меридиональной эксцентричности не может быть и речи. Как местные, так и иноземные деревья, растут ли они свободно или тесно, на любой высоте не обнаруживают, по видимому, в этом случае никакой определенной закономерности».

6. Красная окраска растений, обусловленная красными хлоропластами. Хлорофилловые зерна, на что указывает самое их название, — обычно зеленого цвета, но в некоторых случаях они имеют красную окраску. Мы находим это у багряных водорослей, или флоридей, у которых хлоропласты, помимо зеленого и желтого пигментов, содержат еще и красный — фикоэритрин, который до такой степени маскирует оба другие, что хлорофилловые зерна кажутся красными.

Наличие красных хлоропластов установлено также и у высших растений. Здесь, однако, они содержат не фикоэритрин, а особый оранжево-красный каротин, который настолько затушевывает желтые и зеленые пигменты, что хлорофилловые зерна принимают красную окраску.

У плавающего растения рдеста (Potamogeton natans), так часто встречающегося в наших прудах и озерах, молодые листья имеют красную окраску, которая обусловлена красными хлоропластами. Только позднее, когда листья становятся старше и достигают своей полной величины, они принимают зеленый цвет.

У рдеста пронзеннолистного (Potamogeton perfoliatus) особенно яркую красную окраску имеют влагалищные листья боковых побегов и стебли.

У сильно освещенных экземпляров рдеста курчавого (Potamogeton crispus) красным цветом окрашены не только молодые, но и старые листья. Вдоль средних и боковых жилок красная окраска так интенсивна, что сеть пучков ярко просвечивает сквозь зелень листовой пластинки. В старых, местами мацерированных листьях нередко все хлоропласты — красного или красно-бурого цвета, а у молодых листьев можно встретить все переходы от чисто зеленых хлорофилловых зерен до буроватых или гранатово-красных.

Красную окраску листвы на интенсивном солнечном свете имеют многие виды селагинелл, например европейские виды: селагинелла европейская (Selaginella selaginoides) и селагинелла швейцарская (Selaginella Helvetica), а также виды, культивируемые в оранжереях (S.Pervilli, S. Wallichi, S. uncinata, S.pubescens, S.cordata), и наконец Selaginella monospora, которую я наблюдал на предгорьях Гималаев.

У некоторых видов красная окраска распространяется не только на листья, но также и на ствол и даже на воздушные корни.

Особенный интерес представляет поведение многих видов алоэ, культивируемых в наших теплицах. Зимой и ранней весной, пока солнечный свет еще сравнительно слаб, они окрашены в зеленый цвет. В мае же, когда их выставляют из теплицы на вольный воздух и на сильный солнечный свет, листья на верхней поверхности принимают темную красно-бурую окраску. При культуре в темноте, при прочих одинаковых условиях, у контрольных растений изменения цвета не происходит, они остаются зелеными. Особенно отчетливо проявляется красно-бурая окраска у алоэ мыльнянкового (Aloe saponaria), алоэ широколистного (Aloe latifolia) и многочисленных других видов. При интенсивном освещении хлорофилловые зерна вырабатывают в большом количестве красный каротин, благодаря чему и окрашиваются в красный цвет, который и сообщает листьям красно-бурую окраску.

Экземпляры растений алоэ, ставшие под действием прямого солнечного света бурыми, перенесенные в темноту, снова становятся зелеными, а будучи выставлены вновь на прямой солнечный свет, приобретают опять красно-бурую окраску. Если же растения, принявшие бурую окраску, оставить на ярком свете продолжительное время, то они вновь позеленеют. Когда я 5 мая вынес несколько экземпляров алоэ зонтичного (Aloe umbellata) на воздух и подверг их действию прямого солнечного освещения, то к 20 мая листья стали темнобурыми и сохраняли эту окраску приблизительно до конца июня, затем, несмотря на длительное интенсивное освещение, стали вновь зелеными.

Хлорофилловые зерна в листьях алоэ при интенсивном свете, как можно убедиться путем простых опытов, могут получить красную окраску, при последующем затем затемнении снова стать нормально зелеными, при новом интенсивном освещении вновь окраситься в красный цвет, а при длительном пребывании на прямом солнечном свете снова принять свой нормальный зеленый цвет.

7. Белая окраска цветов и листьев. Цветущий луг поражает нас великолепием красок и различных красочных оттенков. Налицо все цвета радуги, и каждый отдельный цвет представлен в различных

и

оттенках, благодаря чему получается чрезвычайно пестрое многообразие.

Однако при более тщательном исследовании оказывается, что это многообразие достигается растениями при помощи чрезвычайно простых средств, так как они в сущности располагают лишь немногочисленными красящими веществами. За исключением нескольких редких пигментов, они имеют на своей палитре так широко распространенное в растительном мире зеленое красящее вещество листа, или хлорофилл, три желтых красящих вещества — каротин, ксантофилл и антохлор, а также цветочную синь, или антоциан. Последний встречается обычно растворенным в клеточном соке и в зависимости от того, будет ли клеточный сок кислым, нейтральным или щелочным, дает различные цветные тона от красного до фиолетового и синего. Итак, при помощи такого простого средства, как очень постепенная градация кислотности, которая переходит в щелочность, достигается чрезвычайное разнообразие тонов окраски. Это разнообразие увели-чивается еще вследствие того, что названные красящие вещества в листе или цветке располагаются или непосредственно одно над другим, или рядом, благодаря чему могут также формироваться новые оттенки.

К этому еще присоединяется белый цвет, так сильно распространенный в растительном мире, особенно в окраске цветов. Имеются тысячи растений с белыми цветами.

Когда мне случалось предлагать своим ученикам вопрос, почему тот или иной цветок имеет белую окраску, я часто или вовсе не получал ответа, или получал неверный ответ. Когда же я говорил, что белая окраска обусловливается отсутствием какого бы то ни было красящего вещества и наличием воздуха между клетками, который полностью отражает свет, благодаря чему цветок и кажется белым, то такое объяснение вызывало удивление. Дело обстоит совершенно так же, как со снегом. Снег кажется белым потому, что воздух, содержащийся между бесцветными снежинками, полностью отражает свет. Если же облить снег водой и таким образом вытеснить воздух, он теряет белый цвет и становится стекловидным.

В том, что воздух, содержащийся в межклетных пространствах, действительно является причиной белой окраски цветов, можно легко убедиться, если опустить какой-нибудь белый цветок в воду и поместить его затем под воздушный насос. Как только насос начнет выкачивать воздух, в большом количестве начинают выделяться пузырьки воздуха, и белые лепестки постепенно теряют свою окраску и становятся прозрачными, как стекло. За неимением воздушного насоса можно надавить на лепесток чем-нибудь твердым, например ногтем, и удалить таким образом в этом месте воздух, и тогда станет видно, как ткань потеряла здесь свою белизну и стала прозрачной. Точно так же, если оставить белые цветы на более продолжительное время под водой, то они постепенно становятся стекловидными, так как воздух из их тканей вытесняется водой.

В нашей отечественной флоре встречаются цветы, на листьях которых имеются белые пятна, как то: красная крапива (Lamium ригригеит), зеленчук (Galeobdolon luteum), медуница (Pulmonaria offici 12

nalb), цикламен европейский (Cyclamen еигораеит), гудиера ползучая (Goodyera repens) и др.

Тропические растения, как например часто культивируемая в теплицах бегония, на верхней зеленой поверхности листьев имеют белые, круглые, эллиптические или неправильной формы крапинки, которые блестят, как серебро. Иногда же вся верхняя поверхность листа бегонии имеет беловато-серую окраску. Во всех этих случаях природа создает эти необыкновенные рисунки поразительно простым способом, при помощи воздуха, заключенного между клетками.

Биологическое значение серебристых пятен неясно, и мнения по этому поводу сильно расходятся.

Цветок — это орган растения, который весьма интенсивно дышит. Кислород должен быть легко доступен клеткам, поэтому неудивительно, что в цветке создается нечто похожее на внутреннюю атмосферу и клетки цветка извлекают кислород также и из этого воздушного резервуара. Это относится не только к белым цветам, но и к цветам, имеющим другую окраску, так как и они содержат много воздуха, только в этих случаях белый цвет не обнаруживается потому, что его маскируют красящие вещества, как то: антоциан, каротин и др.

Присутствие большого количества воздуха и вызванная этим белая окраска цветка может быть полезна для растения в том отношении, что служит приметой для насекомых, привлекает их и таким образом способствует перекрестному опылению.

В растениях белый цвет получается также при помощи волосков, содержащих воздух. Есть растения, которые кажутся почти или совершенно белыми, так как густо покрыты волосками, заполненными воздухом. Припомним эдельвейс (Gnaphalium leontopodium) и родственные ему виды сушеницы (Gnaphalium), жабник (Filago), цинерарию морскую (Cineraria maritima) и др.

И здесь воздух, содержащийся в мертвых клетках, также отражает полностью свет, почему волосок кажется белым, точно так же как и человеческий волос кажется белым, благодаря содержащемуся в нем воздуху. Возможно, что волосяной щит, наполненный воздухом, служит для растения зонтом для защиты от слишком сильного облучения.

Следует отметить, что у некоторых растений молодые листья сверху и снизу сильно опушены волосками, которые они в течение дальнейшего своего развития теряют или полностью, или только на верхней поверхности листа. Молодые хлорофилловые зерна чрезвычайно чувствительны к сильному свету и требуют затенения, но, когда они окрепнут и станут темнозелеными, волосяная защита становится, невидимому, излишней и листья обычно сбрасывают волоски с верхней поверхности. Это легко установить у мать-и-мачехи (Tussilago farfara), серебристого тополя (Populus alba) и платана (Platanus aceri folia).

Белая окраска может также вызываться наличием воска. Некоторые плоды, например сливы, виноград, как бы одеты голубым налетом; они покрыты так называемым «пушком», который легко стирается; он придает плодам свежий, нетронутый и весьма аппетитный вид.

У некоторых хвойных воск выступает в виде белых полос, как например у хвой белой пихты (Abies alba) на ее нижней поверхности, а у можжевельника обыкновенного (Juniperus communis) на верхней поверхности хвои в виде широкой полосы посредине. На хвоях сосны и ели — особенно это ясно на молодых хвоинках — заметен тонкий белый пунктир, это воск, покрывающий устьица, расположенные рядами. В заключение упомянем еще о белой окраске березовой коры, придающей стволу березы ее характерный вид. Здесь белизна обусловливается бетулином, или березовой камфарой, которая наполняет клетки белой коры (перидермы) и может быть легко получена путем возгонки в виде снежно белых нитевидных кристаллов.

8. Черная окраска. Черный цвет можно наблюдать у многих растений. Для получения его, как показали исследования Мебиуса, природа пользуется весьма простыми средствами. Приведем здесь только наиболее характерные примеры.

1. Известна совершенно черная разновидность анютиных глазок (Viola tricolor), окраска которых обусловливается не черным красящим веществом, а темно фиолетовым антоцианом. Но так как это красящее вещество содержится в клетках в виде сильно концентрированного раствора и наполняет несколько лежащих друг над другом клеточных слоев, то лепестки цветов кажутся черными.

2. Спелые ягоды бирючины (Ligustrum vulgare) — черного цвета. Причиной этой окраски и здесь является фиолетовый антоциан, который вследствие того, что он наполняет как клетки эпидермиса, так и клетки мякоти плода, производит впечатление уже не фиолетового цвета, а черного. То же мы наблюдаем у многих других растений, например у сине-черного винограда; здесь уже достаточно наличия в верхней кожице темно фиолетового красящего вещества, чтобы придать ягоде почти черную окраску.

3. Среди бесчисленных разновидностей семян фасоли встречаются семена совершенно черные. В них содержимое клеток, лежащих под эпидермисом, окрашено в коричневый цвет; в том случае, если эти клетки содержат фиолетовый антоциан, они кажутся черными.

4. На крыльях мотылькового цветка конских бобов (Vicia (aba) имеется по черному пятнышку, которые вызываются бурым красящим веществом — антофеином.

5. Черная окраска встречается также на прицветниках, чашелистиках и лепестках ланцетолистного подорожника (Plantago lan- ceolata), на кончиках и прицветниках обвертки некоторых сложноцветных, различных видов крестовника (Senecio), хризантемы (Chrysanthemum leucanthemum), василька шероховатого (Centaurea scabiosa), ястребинки стенной (Hieracium murarum), на почечных чешуйках ясеня (Fraxinus excelsior) и семенных чешуйках некоторых видов лука (Allium).

9. Жемчужные железки. На эпидермисе листьев дикого американского винограда (Ampelopsis quinquefolia), культурного европейского винограда (Vitis vinifera) и известного ползучего растения винограда Вейчии (Parthenocissus (Vitis) Veitschii) часто заметны беловатые шарики, хорошо видимые даже простым глазом, — так называемые жемчужные железки, которые легко отделяются от эпидермиса. Они образуются

в ткани листа, непосредственно примыкающей к отверстию устьица. Клетки, расположенные глубже отверстия устьица, врастают в воздухоносную полость устьица, в конце концов приподнимают клетки эпидермиса и образуют стекловидный шарик, на верхушке которого еще заметно отверстие устьица.

Эти образования богаты белками и жирами. Кроме многочисленных представителей семейства виноградных (Ampelideae) они встречаются и у растений из других семейств: у перцевых (Piperaceae), тутовых (Могасеае), меластомовых (Melastomaceae), крапивных (Urticaceae) и хвойниковых (Gnetaceae)'. Они напоминают мюллеровские и бель- товские тельца, которые появляются на кончиках листочков у тропических американских видов акаций и при основании листовых черешков имбаубы (Imbauba), цекропии (Cecropia adenopus) и охотно поедаются муравьями.

Значение жемчужных железок у виноградных и у других упомянутых семейств неизвестно. Муравьи не имеют к ним никакого отношения и в пищу их не употребляют, в противоположность бель- товским тельцам, которые муравьи поедают охотно.

10. Водяная чашечка цветочной почки аконита (борца) (Aconitum variegatum L.). Это растение из семейства лютиковых, часто встречающееся в горных лесах, отличается чрезвычайно интересным приспособлением — так называемой водяной чашечкой. До тех пор, пока коралловидные чашелистики еще не приобрели своей окончательной окраски и остаются сомкнутыми, цветочная почка более или менее наполнена водой. Если осторожно сжать почку между указательным и большим пальцами, то при обилии в ней сока он вытекает между краями околоцветника. Все органы цветочной почки — внутренняя поверхность лепестков, нектарники, пыльники и пестик — лежат как бы в ванне и поэтому они совершенно смочены. Когда почка раскроется, вода из нее исчезает и во вполне развитом цветке сока вообще не бывает заметно. Так называемые водяные чашечки в тропических странах известны уже давно, но в Европе Aconitum variegatum представляет собой первый известный нам пример такого приспособления.

И. Винтообразное закручивание листьев. Очень часто листья злаков и других однодольных более или менее закручиваются по своей продольной оси, обычно делая от 1 до 4 оборотов. Я наблюдал такое закручивание у следующих растений:

ВИНТОВЫХ оборотов

Овес (Avena sativa) *♦...♦ 1—I1/,

Канареечник (Phalarls arundinacea) l/t— •/«

Лисохвост луговой (Alopecurus pratensis) ll/4—I1/,

Тростник (Phragmites communis) 73— l/8

Ежа сборная (Dactylls glomerata) Va—1

Рожь (Secale cereale) 1

Французский райграсе (Arrhenatherum elatius) . . I1/, Овсяница (Festuca gigantea) l/i

У рогоза узколистного (Typha augusti/olia) лист закручен 2—3 раза. Его плоский лист достигает 2 м длины, одна сторона его ровная, другая — слабо выпуклая.

 

Расширения для Joomla

Еще учебники "Ботаника, Природоведение"

 
Яндекс.Метрика