ВВЕДЕНИЕ
Ежедневный опыт показывает, что человек в своем обиходе широко использует мир растений. Растения дают нам основную массу пищевых веществ, материал для выработки нашей одежды, строительные материалы и топливо. От растений мы получаем и вкусовые вещества и лекарственные. Растения дают нам дубильные экстракты, служат для окрашивания тканей, являются источником ароматических соединений для нашей парфюмерной и мыловаренной промышленности. Растительные масла, различные спирты, смолы и пр., добываемые из растений, широко используются в химической промышленности. Растения же, тлея в земле, образовали грандиозные запасы горючего: каменный уголь, нефть и торф, необходимые для тяжелой и легкой промышленности.
В пищу идут также вещества животного происхождения, по животные, которыми мы питаемся, вырабатывают эти вещества из растений. Значит, п в этом случае можно сказать, что мы питаемся растениями, переработанными животными. Без растений не было бы ни коров, ни овец, ни лошадей, ни других окружающих нас животных. Даже животные крайнего севера: киты, тюлени, моржи и различные породы рыб — погибли бы, если бы кроме них лз море не было миллиардов микроскопических водорослей, образующих так называемый планктон.
В пищу вообще идут только вещества, могущие поддерживает, в теле животного и человека свойственную им энергию. С механистической точки зрения животное, как и человек, является как бы искусно построенной машиной. Желудок измельчает и растворяет попавшую в него пищу, пищевые растворы через стенки тонких кишок поступают в кровь, где или идут на рост и восстановление тканей тела, или же сгорают под действием кислорода, поглощенного легкими при дыхании. Словом, желудок, легкие и кровь заменяют топку и паровой котел, нервная система заменяет собой систему направляющих клапанов, а мышцы соответствуют цилиндрам, поршням, зубчатым колесам и валам. Топливо в этой машине и есть пища. Поэтому в пищу годятся только определенные вещества, именно углеводы (Углеводами называются в химии вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород находятся здесь том же количественном отношении один к другому, как и в воде. Сюда относятся: сахар, крахмал, клетчатка и другие подобные им по своему химическому составу соединения углерода, водорода и кислорода), белки и жиры, и лишь немногие другие вещества растительного и животного происхождения.
ГЛАВА 1.ЗНАЧЕНИЕ ЗЕЛЕНЫХ РАСТЕНИЙ В ПРИРОДЕ И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА
Изучению сложных явлений, происходящих в зеленых растениях, посвятил свою жизнь ученый Климент Аркадьевич Тимирязев. Он выяснил важную роль солнечного света и хлорофилла в образовании органических веществ.
В своей книге «Жизнь растений» К.А. Тимирязев рассказывает об этом очень просто и поэтично:
«Когда-то, где-то на землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу...»
Зеленые растения усваивают солнечную энергию в процессе фотосинтеза. Питаясь, растения растут, цветут; у них созревают плоды и семена. Из органических веществ построено тело растения, все его клетки и органы.
Органические вещества, образующиеся в растении, используются для питания всех органов, а также для построения новых клеток растения. Животные и человек потребляют готовые органические вещества. Без зеленых растений на Земле не было бы пищи, необходимой для жизни всех живых существ.
Но этим не ограничивается значение зеленых растений. Они обогащают атмосферу кислородом, необходимым для дыхания живых организмов, и поглощают из воздуха углекислый газ. Пока на Земле достаточно зеленых растений, запасы кислорода в атмосфере не иссякнут.
Леса, луга, степи служат и местами обитания животных. Животные находят здесь пищу, убежище, условия для размножения.
Велико значение зеленых растений и в жизни человека. Растения служат источником топлива, строительных материалов и сырья для промышленности. Ими питаются животные и человек.
В качестве сырья и топлива человек использует не только растения, окружающие его в настоящее время, но и остатки растений, существовавших тысячи, сотни тысяч и миллионы лет тому назад. Эти растения образовали залежи каменного угля и торфа.
Растения, которыми озеленяют наши города и селения, защищают воздух от загрязнения. Сады, парки, скверы, леса вокруг городов необходимы человеку. Растения выделяют кислород, поглощают углекислый газ, задерживают мелкие частицы пыли и другие вредные примеси, которые могут попасть вместе с воздухом в наши легкие при дыхании, увлажняют воздух, приглушают шум на городских улицах, противостоят сильным ветрам и пыльным бурям. Поэтому человек сажает растения в городах и населенных пунктах. Озеленители стремятся создавать в городах многоярусные насаждения из деревьев, кустарников, трав. Там поселяются и находят корм и убежище насекомые, птицы, мелкие млекопитающие.
Растительный мир нашей Родины чрезвычайно многообразен. Но растения, как и другие живые организмы Земли, подвергаются воздействию различных вредных факторов, особенно в городах и их окрестностях. Особую опасность представляют загрязнения воды, воздуха, почвы вредными веществами. Например, газы, которые выбрасывают в атмосферу промышленные предприятия и транспорт, вызывают заболевания и гибель растений: листья теряют зеленую окраску и опадают, отмирают корни и многие растения исчезают совсем. Специалисты ищут пути оздоровления окружающей среды: устанавливают фильтры на промышленных предприятиях, обезвреживают действие выхлопных газов транспорта.
К сожалению, не все люди понимают значение зеленых растений: рвут дикорастущие травы, ломают деревья и кустарники, рубят деревья в лесах, забывая о том, что погубить растение недолго, а вырастить его — дело многих лет.
Некоторые школьники неаккуратно обращаются с учебниками, рвут их, пачкают, не заботясь о том, что по этим книгам на следующий год будут учиться их младшие товарищи. Бумагу для учебников делают из древесины. Чтобы изготовить 60 кг бумаги, приходится срубить взрослое дерево. Сберегая бумагу и собирая макулатуру, мы сохраняем леса.
Необходимо беречь и охранять зеленые растения в природе и в искусственных насаждениях, озеленять города и села и ухаживать за лесными посадками ближайшего лесничества.
Деление цветковых растений на группы
Как различны темный липовый лес и веселая березовая роща! Как сильно отличаются растения цветущего зеленого луга от растений знойных песчаных пустынь, болотистых тундр и влажных субтропиков Черноморского побережья Кавказа!
Но как бы ни различались цветковые растения, все они имеют огромное значение в природе и жизни человека. Вы знаете, что растения дают продукты, необходимые человеку для питания. Растениями кормят сельскохозяйственных животных. Из растений приготовляют лекарства. Растительное сырье расходуют разные отрасли промышленности.
С развитием сельского хозяйства, промышленности и других отраслей народного хозяйства спрос на растительные продукты увеличивается из года в год. Это заставляет человека активно изучать природные богатства, заниматься выведением новых культурных растений, более ценных, чем ныне существующие.
Изучение природных растительных богатств связано с проведением разных экспедиций и последующих полевых и лабораторных исследований.
Экспедициями Всесоюзного института растениеводства собрана огромная коллекция образцов дикорастущих хозяйственно ценных растений и сортов сельскохозяйственных культур. Особенно много для создания этой коллекции сделал академик Н. И. Вавилов, под руководством которого были организованы экспедиции почти во все части света. Многочисленные ботанические экспедиции постоянно изучают дикорастущие растения разных стран мира.
Многообразие цветковых растений удивительно велико. Чтобы разобраться в этом многообразии, ботаники объединяют все виды растений в группы, которые в свою очередь объединяют в более крупные группы. Для установления таких групп растений используют признаки их сходства и различия, по которым можно судить о степени родства растений между собой.
Сходные по строению и жизнедеятельности особи относятся к одному виду, если они дают плодовитое потомство, похожее на родителей. Например, из семян фиалки трехцветной развиваются такие же растения.
В результате исследований, проведенных ботаниками всего мира, уже известно около 250 тысяч разных видов цветковых растений, и все же специалисты-ботаники находят все новые и новые, еще не известные науке виды.
Близкие по строению виды объединяют в роды. Например, колокольчик персиколистный и колокольчик широколистный — виды одного рода — колькольчик. К этому роду относятся и многие другие виды. На разных языках одни и те же растения, естественно, называют по-разному. Ученые ввели научные названия растений на латинском языке, они понятны ботаникам всего мира. Например, по-латыни колокольчик персиколистный и колокольчик широколистный называют соответственно Campanulapersicifolia и Campanulalatifolia.
Близкие роды входят в состав одного семейства. Так, род пшеница, род рожь, род ячмень и многие другие родственные им роды составляют одно большое семейство — злаки.
Каждое из семейств можно отнести к какому-либо классу растений. Цветковые растения объединяют в 2 класса — класс двудольных и класс однодольных.
Принадлежность к тому или иному классу определяют по числу семядолей зародыша, по жилкованию листьев, по характеру корневой системы молодых, выросших из семян растений и по другим признакам.
Если растение имеет зародыш с двумя семядолями, его относят к классу двудольных. Например, зародыш фасоли имеет две семядоли; соответственно жилкование листьев у фасоли сетчатое, корневая система стержневая.