Благодаря каким свойствам злаки оказались
Вопрос 1. В чём причина затруднений Антошки?
Причина в том, что у овса нет околоцветника.
Как их объяснил биолог? Овёс относится к семейству Злаки, у него есть отличительные особенности от остальных Однодольных.
Поводом для обсуждения какой проблемы может стать диалог Антошки и биолога? Cравни свой вариант с авторским (с. 141).
Какие особенности есть у Злаков?
Вопрос 2. Где у растений располагается образовательная ткань? (5-й класс)
Образовательные ткани в теле растений располагаются в разных местах, поэтому их делят на следующие группы:
1. Верхушечные (апикальные) меристемы располагаются на верхушках, или апексах, осевых органов – стебля, корня. С помощью этих меристем вегетативные органы растений осуществляют свой рост в длину.
2. Латеральные меристемы характерны для осевых органов. Там они располагаются концентрически, в виде муфты.
3. Интеркалярные, или вставочные, меристемы происходят от верхушечных меристем. Это группы клеток, еще не способных размножаться, однако вставшие на путь дифференциации. Инициальных клеток среди них нет, но много специализированных.
4. Раневые меристемы обеспечивают восстановление поврежденной части тела. Регенерация начинается с дедифференциации, то есть обратного развития от специализированных клеток к меристематическим. Они превращаются в феллоген, который образует пробку, покрывающую поверхность раны. Дедифференцированные клетки, делясь, могут формировать рыхлую паренхиматозную ткань – каллус. Из него при определенных условиях образуются органы растений. (интеркалярные) и раневые (травматические) меристемы.
Что такое эндосперм? (§ 5)
Эндосперм – запас питательных веществ в семенах ряда растений. У покрытосеменных представляет собой триплоидную ткань, которая формируется из оплодотворенного вторичного ядра зародышевого мешка. У большинства двудольных растений семена не содержат эндосперма, так как он поглощается зародышем на ранних стадиях развития. Запас питательных веществ в этом случае сосредоточен в семядолях.
В каких частях семян могут находиться запасные вещества? (§ 5)
У двудольных запасные вещества находяться в семядолях, у однодольных – в эндосперме.
Вопрос 3. Определи с помощью текста и рисунков, какими оригинальными приспособлениями обладают злаки, почему так велика их роль в жизни человека.
Злаки – это растения с трубчатыми стеблями. Благодаря своеобразному устройству листа побег в любом месте представляет собой трубку из нескольких слоёв. Это очень упругая конструкция. В нижней части каждого междоузлия находится зона вставочного роста. Клетки ростовой ткани очень нежные, и основание листа обеспечивает им дополнительную защиту.
У побега есть язычки – выросты, перекрывающие насекомым и спорам доступ к стеблю. Кроме того, язычок препятствует испарению воды, а значит, и пересыханию ростовой ткани. Злаки ветвятся у поверхности земли. Вставочный рост спасает при полегании.
Люди выращивают пшеницу более 10 тысяч лет и вывели тысячи сортов этой культуры. Там, где зима холодная, сеют яровую пшеницу. Яровыми называют сорта, всё развитие которых от семени до плодоношения происходит за одно лето. Там, где зима тёплая, высевают озимую пшеницу. Озимыми называют сорта, которые высевают осенью. До снегопада озимая пшеница успевает прорасти и разветвиться. Весной, сразу после таяния снега, она быстро трогается в рост. Озимые сорта пшеницы урожайнее яровых. Эндосперм зёрен пшеницы богат белком и крахмалом, а зародыш богат витаминами. По свойствам зерна сорта пшеницы делят на две группы: твёрдые и мягкие. У твёрдых сортов эндосперм твёрдый, и белка в нём много, а у мягких сортов эндосперм рыхлый, и белка в нём поменьше. Из твёрдой пшеницы делают муку высшего сорта и лучшие сорта макарон. Из пшеницы мягких сортов делают манную и полтавскую крупу, муку. При помоле оболочка зерна и зародыш отделяются от эндосперма, а эндосперм измельчают в муку. Отсеянные зародыши и оболочки называют отрубями. Отруби – ценный диетический продукт, который добавляют в сорта лечебного хлеба.
Рис – зерновая культура жарких стран. Рассаду риса высаживают на ограждённые земляными валиками плоские поля, залитые водой. Кукуруза – высокоурожайный, засухоустойчивый, теплолюбивый злак. В средней полосе России кукурузу выращивают ради побегов, которые после заквашивания идут на корм скоту.
Рожь – хлебный злак северных стран. Рожь переносит холода легче, чем пшеница. Ячмень – скороспелое растение, из зёрен которого делают ячневую и перловую крупу. Овёс – неприхотливый холодостойкий злак, из зёрен которого делают овсяную крупу и овсяные хлопья «Геркулес». Овёс – важное кормовое растение.
Вывод. Злаки – ветроопыляемые однодольные, способные к вставочному росту. Листовые пластинки, обёрнутые вокруг стебля, придают растению жёсткость, а ветвление у поверхности почвы позволяет злакам быстро отрастать после обкусывания животными.
Цветки злаков отличаются от цветков других однодольных потому, что некоторые части их цветков в ходе эволюции уменьшились или исчезли.
Вопрос 4. Какие функции выполняет лист злаков?
Лист выполняет такие важные функции, как фотосинтез, дыхание, транспирацию (испарение), а также лист злаков укрепляет стебель.
Вопрос 5. Из каких частей состоит цветок злаков?
Цветок злаков состоит из чешуй, защищающих незрелые пестики и тычинки до цветения, плёночек и самих тычинок и пестика.
Вопрос 6. При каких обстоятельствах полезна способность к вставочному росту?
Из-за сильного ветра, града и вытаптывания животными злаки могут поникнуть и прижаться к земле. В результате вставочного роста лежачий побег изгибается вверх.
Вопрос 7. Благодаря каким свойствам злаки оказались одним из наиболее важных источников пищи людей?
Злаки растут и созревают за короткий период, могут выращиваться в районах с недолгим вегетативным сезоном, могут храниться практически неопределенно длительное время. Также эндосперм зёрен богат белком и крахмалом, а зародыш богат витаминами. Некоторые злаки полезны для организма.
Вопрос 8. Изобрети идеальное пищевое растение, опиши его форму и особенности произрастания, перечисли его полезные свойства.
Мое идеальное пищевое растение выглядит следующим образом. Побеги похожи на побеги сахарного тростника, высокие, съедобные и сладкие, в поперечном сечении круглые, заполненные проводящими и немного механическими тканями. Листья крупные, простые с немного углубленными устьицами. литья без прилистников, края листовой пластинки зубчатые. Листья этого растения можно использовать в пищу, они богаты витаминами, клетчаткой. Корни длинные, проникающие глубоко в землю, что способствует переживать длительный безводный период. На корнях могут поселяться клубеньковые бактерии, обогащающие почву азотом. Также в первый год развития формируются съедобные для человека клубни, в которых много питательных веществ, в том числе и крахмала. Соцветия – сложный зонтик. Цветки обладают целебными свойствами. Плод сочный, шаровидной формы, богат витаминами, белками и растительными жирами. Целебными свойствами обладают также листья этого растения.
Растение в целом очень питательное, витаминное и целебное.
Растение может произрастать в умеренных, субтропических и тропических широтах. Переживает засуху. Опыляется ветром, насекомыми. Распространяется в основном животными и людьми.
Источник
Зла́ки, или Злаковые[2] (лат. Gramíneae), или Мя́тликовые[2] (лат. Poáceae), — семейство однодольных растений, к которому относятся такие известные и давно используемые в хозяйстве растения, как пшеница, рожь, овёс, рис, кукуруза, ячмень, просо, бамбук, сахарный тростник.
Распространение и среда обитания[править | править код]
Злаки распространены на всех континентах. Даже в Антарктиде встречаются 2 вида злаков — щучка антарктическая (луговик антарктический) и обнаруженный недавно заносный вид — мятлик однолетний.
Злаки составляют значительную часть фитомассы во многих биоценозах, а в степях и саваннах — подавляющую часть.
Ботаническая характеристика семейства[править | править код]
Жизненные формы злаков разнообразны — кустарники, многолетние и однолетние травы. Среди злаковых нет эпифитов, сапрофитов и паразитов. Группа многолетних злаков наиболее разнообразна. Среди них есть растения дерновинные, длиннокорневищные, столонообразующие. В каждой из указанных групп можно выделить несколько подгрупп, различающихся деталями строения надземных и подземных побегов растения. Например, дерновинные злаки в зависимости от типа возобновления побегов — вневлагалищного или внутривлагалищного — подразделяются на рыхлодерновинные и плотнодерновинные, соответственно.
Побеги злаков подразделяются на вегетативные и генеративные. Каждый из них может быть как однолетним, так и многолетним. Механизма вторичного утолщения стебля нет. Ветвление происходит в зоне кущения или в области соцветия. Стебли цилиндрические, членистые, в междоузлиях полые — соломины. Исключением являются несколько видов подсемейства бамбуковых, кукуруза и сахарный тростник[3].
Листья очерёдные, двурядные, узкие, с незамкнутым влагалищем. На границе влагалища и пластинки находится плёнчатый язычок или ряд волосков.
Общие соцветия злаков могут быть представлены колосьями, метёлками, колосовидными метелками (султан), кистями, початками. Общие соцветия состоят из многих элементарных соцветий — колосков. В колосках может находиться от одного до нескольких цветков. Цветки мелкие, ветро- или самоопыляемые. Цветок в типичном случае имеет нижнюю и верхнюю цветковые чешуи. Срединная жилка цветковой чешуи нередко образует острое ребро, которое имеет название киль[4]. Верхняя цветковая чешуя имеет два киля и, вероятно, возникла от срастания двух чешуй. Внутри цветковых чешуй находятся три очень маленькие цветковые чешуйки — лодикулы, которые считаются элементами внутреннего круга околоцветника. Такая структура околоцветника даёт основание считать его трёхчленным (трёхмерным). В цветке обычно три тычинки с качающимися пыльниками. Завязь цветка имеет два перистых рыльца. У некоторых злаков строение цветка отличается от этой типичной схемы. Например, виды бамбуков имеют 6 или более тычинок, а виды рода цинна — одну тычинку.
Формула цветка: [5].
Плод — псевдомонокарпий: зерновка, у которой плёнчатый околоплодник плотно прилегает к семени и иногда слипается со спермодермой.
Большую часть единственного семени составляет эндосперм. Зародыш сравнительно небольшой, боковой.
Корни злаков мочковатые.
Хозяйственное значение и применение[править | править код]
Плоды злаков — зерновки — содержат большое количество крахмала и протеина. Некоторые злаки содержат кумарины, значительно реже эфирные масла[6].
Злаки — важные кормовые и древнейшие пищевые культурные растения. Из них получают хлебопекарную муку, крупы, сахар (сахарный тростник), строительные материалы и волокна (бамбук, тростник). Дикорастущие злаки составляют основной корм домашнего скота[6].
Классификация[править | править код]
Семейство злаков включает 759 родов и 11 554 вида[7].
Современная классификация APG II выделяет следующие подсемейства:
- Arundinoideae — Тростниковые
- Bambusoideae — Бамбуковые
- Pooideae — Мятликовые
- Panicoideae — Просовые
- Centothecoideae — Центотековые[8]
- Chloridoideae — Хлорисовые
- Stipoideae — Ковылёвые
В классических системах цветковых растений, распространённых в XX веке, деление семейства злаков на подсемейства было другим. Так, А. Л. Тахтаджян в 1982 году выделял 6 подсемейств: Бамбуковые (Bambusoideae), Рисовые[en] (Oryzoideae), Мятликовые (Pooideae), Просовые (Panicoideae), Тростниковые[en] (Arundinoideae) и Полевичковые (Eragrostideae)[9]; в 1987 году он же делил злаки всего на 2 подсемейства: Бамбуковые (Bambusoideae) и Мятликовые (Pooideae)[10].
По данным кладистического анализа, проведённого в 2012 году методами молекулярной филогенетики группой исследователей (Grass Phylogeny Working Group II), в составе семейства Poaceae удаётся выделить 12 подсемейств, филогенетические связи между которыми можно отобразить следующей кладограммой (в скобках через дробную черту приведены количества включённых в каждое подсемейство видов)[11]:
Прочие сведения[править | править код]
- Луговик антарктический, или Щучка антарктическая (Deschampsia antarctica) из семейства злаков — один из двух видов цветковых растений, растущих в Антарктиде.
- Злаки обладают вставочным ростом, благодаря чему их стебли растут очень быстро. Примером является бамбук — одно из самых быстрорастущих растений на Земле.
Примечания[править | править код]
- ↑ Об условности указания класса однодольных в качестве вышестоящего таксона для описываемой в данной статье группы растений см. раздел «Системы APG» статьи «Однодольные».
- ↑ 1 2 Цвелёв Н. Н. О русских названиях семейств покрытосеменных растений // Новости систематики высших растений : сборник. — М.—СПб. : Товарищество научных изданий КМК, 2011. — Т. 42. — С. 24—29. — ISBN 978-5-87317-759-2. — ISSN 0568-5443.
- ↑ Злаки // Энциклопедия «Кругосвет».
- ↑ Коровкин О. А. Анатомия и морфология высших растений: словарь терминов. — М. : Дрофа, 2007. — С. 74. — 268, [4] с. — (Биологические науки: Словари терминов). — 3000 экз. — ISBN 978-5-358-01214-1.
- ↑ Барабанов Е. И. Ботаника: учебник для студ. высш. учеб. заведений. — М.: Издат. центр «Академия», 2006. — 448 с. — ISBN 5-7695-2656-4. — С. 369.
- ↑ 1 2 Губанов И. А. и др. Дикорастущие полезные растения СССР / отв. ред. Т. А. Работнов. — М.: Мысль, 1976. — С. 50. — 360 с. — (Справочники-определители географа и путешественника).
- ↑ The Plant List: роды семейства Poaceae
- ↑ Черник В. В. Систематика высших растений. Покрытосеменные. Класс Однодольные. — Мн.: БГУ, 2012. — С. 131. — ISBN 978-985-518-468-4.
- ↑ Цвелёв, 1982, с. 363.
- ↑ Тахтаджян А. Л. Система магнолиофитов. — Л.: Наука, 1987. — 439 с. — С. 335—336.
- ↑ Grass Phylogeny Working Group II. . New grass phylogeny resolves deep evolutionary relationships and discovers C4 origins // New Phytologist, 2012, 193 (2). — P. 304—312. — doi:10.1111/j.1469-8137.2011.03972.x. — PMID 22115274.
Литература[править | править код]
- Цвелёв Н. Н. Порядок злаки (Poales) // Жизнь растений в 6-ти т. Т. 6. Цветковые растения / Под ред. А. Л. Тахтаджяна. — М.: Просвещение, 1982. — 543 с. — С. 341—378.
- Злаки // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. (Проверено 20 августа 2009)
Источник
Злаковые растения служили людям пищей со времен зарождения человечества. На их основе начиналось культурное земледелие.
Впоследствии ученые их условно разделили на две группы:
зерновые культуры, которые используют в пищу (очищенные и цельнозерновые);
дикие травы, которые часто идут на корм животным, а в медицине используются как лекарственные средства.
Перечень злаковых культур
Список злаковых культур не может быть полным, поскольку к ним относится большая часть растений на планете:
Пшеница – основная сельскохозяйственная культура на Земле.
Рожь – культивируется наряду с пшеницей и характеризуется большой стойкостью к неблагоприятным климатическим условиям.
Рис – растет в восточной части климатических зон и по значимости не уступает пшенице и ржи.
Кукуруза – во многих странах является основой национальной кухни.
Сахарный тростник – один из основных производных сахара на планете.
Бамбук – многолетний злак, который используется в пищу (молодые побеги) и для изготовления мебели.
Общая характеристика семейства злаковых
Общей внешней чертой семейства злаковых является форма прямостоячих растений с твердыми полыми стеблями и вытянутыми листьями.
Род трав и кустарников семейства включает в себя названия более 6500 растений.
Жизненная форма
Жизненный цикл злаковых складывается из нескольких вегетативных периодов (сезонов). Это одно или двухгодичные травянистые растения, реже кустарники.
Жизненная форма это совокупность всех способностей растения к существованию. У злаковых растений ключевую роль играют корневища, и возможность их кущения.
Различают:
Длиннокорневищные многолетние злаки, которые с помощью длинных горизонтальных побегов размножаются вегетативным путем.
Рыхлокустовые многолетники, которые, не имея длинных ползучих корней, активно ветвятся надземными побегами.
Плотнодерновинные многолетники, растущие в основном в степной зоне и характеризующиеся расположением молодых побегов вплотную с материнскими растениями.
Однолетнее растение за время вегетации кустится, отмирает, при этом образуя много семян для следующего поколения.
Корневая система
У всех злаков мочковатая корневая система. Различные виды злаков имеют возможность образования большого количества тонких корней.
Они активно поглощают воду и являются основой выживания растений. Иногда и подземные побеги могут перейти в форму корневища. Корень составляет большую часть от массы растения.
Листья и листорасположение
Трава и кустовые растения семейства злаковых имеют очередное листорасположение. Преобладают узкие линейные листья, которые располагаются на полых соломинах с узловыми образованиями.
Образовательная ткань в междоузловых полостях стебля является основой роста растения. Жилкование листа идет параллельно центральной жилке.
Влагалище нижней части листа не полностью охватывает стебель в месте расположения узла. Это дает удобную возможность листьям к раскрытию. У большей части перехода листа в листовую пластину образуется тонкий язычок.
Соцветие
Семейство злаковых имеет разнообразную форму соцветий:
колос (простой и сложной формы);
кисть;
початок (кукуруза);
метелка (вид метельчатых злаков);
султан (метелка колосовидной формы).
Злаки не привлекают к себе внимание. Для них характерны малозаметные цветы, которые, как правило, открываются в определенное время суток.
Цветки
Цветы у злаковых растений мелкие. Завязь располагается в одной полости семяпочки (однодольные цветы). Их основой служит колос.
С двух сторон основания колоса располагаются рядами пазухи прицветников. Они являются нижними цветовыми чешуйками. У основания цветка образуются 2-3 чешуйки, которые набухают во время цветения (додикулы). Тычинок в цветке на длинных тычиночных ножках обычно от 2 до 6.
Цветы злаковых опыляются с помощью ветра и насекомых. Исключением являются единичные растения. Например, у кукурузы женские цветы находятся в початках, а мужские сверху в метелках.
Формулы цветков
О(2) + 2 Т3П1
Т- тычинка;
П – пестик;
О – простой околоцветник.
Зигоморфный цветок, расположенный в 1 плоскости симметрии.
Тип плода
Плод злаковых – зерновка (псевдомонокарпий) в разных формах и размерах.
Строение зерновки пшеницы
Околоплодник так плотно прилегает к семени, что слипается с семенной кожурой. Это характерная черта злаковых растений.
Распространение семейства злаковые
Представители семейства злаковых большей частью неприхотливы и распространились по всей планете. Даже в Антарктике есть два растения (мятлик и антарктическая щучка) которые относятся к этому виду.
Щучка антарктическая
Степи и саваны в подавляющем большинстве заселены дикими злаками, которые служат пищей всему живому.
На всех континентах люди культивируют злаковые, используя их в пищу и как кормовые культуры для домашних животных.
Особенности
К особенностям выращивания злаковых культур можно отнести сроки и время их посева. Злаки, которые высевают осенью, называют озимыми. Для начала роста им необходимы низкие температуры. Яровые высевают в начале лета, когда земля прогреется.
Злаковые растения – не только основная часть питания людей и животных. Их широко используют для ландшафтных работ. Есть примеры и фото использования злаков для укрепления почвы в борьбе с эрозией. Однако злаковые как сорное растение часто снижают урожайность пшеницы, и могут служить причиной заболевания скота.
Полезные свойства злаковых растений нельзя переоценить. Продукты на их основе являются основным поставщиком растительного белка и углеводов в питании человека.
Источник