Основні життєві форми рослин
На нашій планеті існує безліч різноманітних представників флори. Всі вони в значній мірі відрізняються один від одного. Так які життєві форми рослин існують в природі? Що їх відрізняє один від одного?
Поняття форми
Життєві форми рослин - це так звана биоморфа (біологічна форма), яка являє собою їх зовнішній вигляд. Фахівці називають її «габітус». Він відображає пристосованість представників флори до різних умов навколишнього їхнього середовища. Вперше цей термін був використаний в 1884 р ботаніком з Данії Еугеніусом Вармінг. Під цим поняттям він мав на увазі форму, в якій вегетативне тіло рослини складається в гармонії з зовнішнім середовищем протягом всього свого життя.
Зовнішній вигляд рослини в процесі онтогенезу (індивідуального розвитку) змінюється. На цей процес впливають різні фактори:
• зовнішні, представлені навколишнім середовищем;
• внутрішні, які закладені в геномі.
Життєві форми рослин відрізняються своєю різноманітністю, але при цьому фахівці виділяють цілий ряд критеріїв, що лежать в основі їх поділу на групи.
Прабатько поняття
Життєві форми рослин в різних середовищах життя були предметом вивчення учня і друга Аристотеля Теофраста. Ще в 300 роках до н. е. він виклав свої думки з цього приводу у праці «Дослідження про рослини». У ньому він зробив одну з перших спроб в історії людства систематизувати накопичені знання про морфологію представників флори. У своїй роботі він написав про дерева, чагарники, напівчагарники і травах. Теофраст описав їх дуже докладно. Вперше він визначив дерева як рослини зі стовбуром. Чагарники були виділені в форму з безліччю гілок, що ростуть прямо з кореня. Напівчагарники описувалися як рослини з безліччю стебел і гілочок. Всі трави були об'єднані в групи відповідно до тривалості їх життя, типом пагонів, кореневих систем, листя, наявністю бульб і цибулин.
Теофраст першим звернув увагу на залежність життєвих форм рослин від зони зростання, клімату, способів обробітку і грунту.
Варіанти класифікації
Класифікація життєвих форм рослин - предмет наукових робіт багатьох вчених. Так, одну з перших розробив німець А. Гумбольт. У його роботі, опублікованій в 1806 р, налічувалося 19 груп, які були виділені в окрему категорію на підставі зовнішнього вигляду представників флори, тобто на їх физиономических характеристиках.
Інші натуралісти успішно засвоїли цей змістовний урок. Життєві форми рослин стали предметом суперечок багатьох передових умів того часу. Так, за Гумбольта свою класифікацію представили інші вчені, такі як А. Кернер (1863 р), А. Грізенбах (1872), О. Друде (1913 р). Причому в кожної з них враховувалися не тільки фізіономічні характеристики, але й інші важливі параметри рослин. Дуже цікаву класифікацію запропонували російські вчені Г. Н. Висоцький і Л. І. Казакевич. Вони поділяли рослини по способам їх вегетативного розмноження. Видатний ботанік І. Г. Серебряков класифікував представників флори по їх структурі і тривалості життя їх надземних частин.
Форми рослин по Гумбольта
А. Гумбольт (1769-1859 рр.) - Це основоположник ботанічної географії. Він ретельно вивчив флору різних континентів і на підставі своїх знань виділив основні життєві форми рослин. Спочатку їх було 16, але потім Гумбольт додав ще 3 групи. Всі вони розрізнялися по физиогномические ознаками і поділялися на: лотосові, мімозовие, меластомовиє, хвойні, миртові, Лілійні, вербові, папороті, алое, злаки, ліани, ароїдні, орхідеї, казуаріновиє, вересові, кактусові, баобабових, мальвові, банани, пальми. В основу його класифікації таких основних форм рослин покладено схожість у зовнішньому вигляді представників флори, але багато із запропонованих Гумбольта назв прижилися і використовуються в повсякденному житті до теперішнього часу.
Подібність зовнішнього вигляду рослин німецький вчений пояснював впливом різних зовнішніх умов: кліматичних, грунтових, висотних.
Робота К. Раункиера
Життєві форми рослин по Раункиеру класифікувалися за способом захисту нирок і по положенню протягом холодного або сухого пори року. Робота цього натураліста побачила світ в 1905 р У ній всі рослини були розбиті на 5 основних форм. Вони відбивали різноманітність умов зовнішнього середовища, в яких вони сформувалися. Підраховуючи відсоток різних видів, отримують «спектри», які включають розташовані в різних частинах світу життєві форми рослин. Таблиця Раункиера представлена нижче:
Форма рослин | Опис |
Фанерофіти | Рослини з нирками і кінцевими пагонами, розташованими високо над землею і призначеними для виживання під час несприятливого періоду. Цей тип включає в себе ще 15 підтипів. До нього відносяться всі дерева, ліани, чагарники. Поділ на підтипи ґрунтується на типах нирок (відкриті, захищені) і розміру рослин (мега-, мезо-, нанофанерофіти). |
Хамефіти | Рослини, у яких нирки і кінцеві пагони розташовані на гілках, що лежать на землі або близько до неї. У несприятливий період вони покриваються снігом або відмерлими рослинними залишками. Вони включають 4 підтипи: пасивні та пасивні хамефіти, напівчагарники, рослини-подушки. |
Гемікріптофіти | Рослини, у яких пагони на рівні ґрунту відмирають під час несприятливого періоду. У них залишаються тільки підземні частини, захищені від зовнішнього середовища грунтом і відпалими листям. Практично всі їхні нирки знаходяться в землі. З них в наступному сезоні і утворюються листя і квітки. Ці рослини діляться на 3 підтипи: розеткові, частково розеткові, протогеміктрофіти. |
Кріптофіти | Рослини, чиї нирки і закінчення пагонів несприятливий період переживають на дні водойми або в грунті. Вони діляться на 3 підтипи: гідрофіти, гелофіти, геофіти (цибулинні, кореневі, бульбові, кореневищні). |
Терофіти | Рослини, які перечікують несприятливий період у вигляді насіння. До них відносяться: однорічні трави, ефемери та інші однорічні. |
К. Раункиер вважав, що форма рослин - це результат пристосування до зовнішнього середовища. На його думку, в цьому процесі вирішальна роль належала клімату.
Особливості системи Раункиера
Раункиер застосував для класифікації форм рослин найголовніший пристосувальний їх ознака - розташування бруньок відновлення щодо рівня землі. У першу чергу він використовував свою систему для класифікації флори середньої Європи. Згодом він справив поділ рослин, які ростуть у всіх кліматичних зонах Землі. Вологий і жаркий клімат тропіків він назвав «кліматом фанерофіти». За холодними областями Раункиер «закріпив» гемікріптофіти, а за полярними - хамеріфіти.
Критика системи Раункиера
У вченому середовищі класифікація Раункиера піддалася критиці. Багато натуралісти відзначили, що його життєві форми рослин відрізняються своєю просторістю і неоднорідністю. Так, до Хамефіти він відносив представників тундри і напівпустель. При цьому Раункиер практично не враховував того, що на рослини впливає не тільки клімат, але й комплекс грунтово-літологічних умов, діяльність людини, тривалий процес формування флори. Незважаючи на всі слабкі моменти даної системи класифікації рослин, вона залишається популярною досі і постійно модифікується.
Класифікація І. Г. Серебрякова
Види життєвих форм рослин, запропоновані радянським ученим в 1962 р, стали найбільш популярними на території колишнього СРСР. В основу своєї класифікації він поклав ступінь розгалуження надземних осей пагонів, довговічність, ступінь одревеснения, характеристику плодоношення. За його системі всі рослини поділяються на 4 відділи:
- А - деревні (I - дерева, II - чагарники, III - кустарнички);
- Б - напівдеревні;
- В - надземні трави;
- Г - водні трави.
Відділ дерев включає всі рослини, у яких є розвинений одеревів осьовий орган (стовбур), що живе багато років. Чагарники відрізняються тим, що з часом головна скелетна вісь втрачається в системі рівних йому розгалужень. Висота таких рослин може становити від 0,6 до 6 м. Чагарнички характеризуються великою кількістю здеревілих пагонів, що знаходяться над землею. Їх висота становить від 5 до 60 см.
Відділ напівдеревний рослин включає один тип (IV) - напівчагарники і напівчагарнички. Вони характеризуються тим, що їх повністю не одревесневшие пагони вимерзають. Висота таких рослин становить від 5 до 6 м.
Відділ надземних трав підрозділяють на такі типи:
• V - полікарпічні трави, які плодоносять багато разів;
• VI - монокарпічні рослини, з тривалістю життя в 1, 2 і більше років, після чого вони зацвітають, плодоносять і відмирають, оскільки не здатні розмножуватися вегетативно.
Відділ водних трав представлений 2 типами рослин:
• земноводні;
• плаваючі і підводні.
Життя цих рослин безпосередньо пов'язана з водним середовищем, без якої їхнє існування просто неможливо.
Особливості класифікації Серебрякова
Радянський ботанік вважав, що життєва форма рослин з екологічно-морфологічної точки зору визначається як індивідуальний загальний вигляд (габітус) конкретної групи представників флори. При цьому в його класифікації величезну роль грали і підземні органи. Серебряков вважав, що на форму впливають певні умови середовища, в якому виростає певне рослина. На його думку, її створює спільність вегетативних органів представника рослинного світу. Життєві форми рослин, приклади якої використовував Серебряков, була представлена ним як морфологічна та екологічна категорія.
Життєві форми покритонасінних рослин
У сучасному світі здатність покритонасінних рослин пристосовуватися до різних умов забезпечила їм процвітання. На сьогоднішній день вони займають в рослинному світі панівне становище. Оскільки життєві форми даних рослин розмножуються і поширюються на велику територію насінням, вони змогли завоювати величезні ареали проживання. При цьому ці представники флори здатні розмножуватися і вегетативно. У багатьох видів квіткових за тисячі років еволюції сформувалися особливі органи, за допомогою яких вони успішно поширюються навколо материнської рослини. До них відносяться цибулини, бульби, вуса, виводкові бруньки, столони.
Квіткові (покритонасінні) рослини
Життєві форми покритонасінних рослин характеризуються своїм різноманіттям. Ця найбільш численна група рослинного світу панує на землі з кінця Крейдяного періоду. До цих представникам флори відносяться:
• дерева;
• чагарники;
• трави.
Покритонасінні рослини відрізняються своєю екологічною пластичністю. Вони поширені як на суші, так і у водних басейнах у всіх природних зонах Землі.
Основними вегетативними органами цих рослин є: корінь, листя, стебло. Причому всі вони мають численні видозміни. Ці органи відрізняються різною спеціалізацією за будовою і їхніх функцій.
У цих рослин зміна розташовані в зав'язі. Вони покриті околоплодником, який захищає їх від різних умов зовнішнього середовища. Завдяки йому вони краще зберігаються, що сприяє їх подальшому поширенню. Покритонасінні рослини діляться на 2 класи:
• Дводольні, що мають 2 сім'ядолі в зародку. До них належать такі сімейства: Трояндових, Бобові, Пасльонові, Хрестоцвіті, Складноцвіті.
• Однодольні, у яких в зародку насінини є одна частка. Вони діляться на такі сімейства: Злаки, Лілейні.
Голонасінні рослини
До цього древнього відділу представників рослинного світу відносяться рослини, у яких є семяпочки. З них розвивається насіння. При цьому вони не мають ні квіток, ні плодів. Вони з'явилися в девонського періоду. До наших днів збереглися деякі представники цієї групи.
Відділ голонасінних рослин складається з 4 класів:
• Хвойні.
• Гнетовиє.
• Гінкгові.
• Саговникові.
Всього налічується більше 500 видів цих рослин. Велика їх частина представлена хвойними, які виростають на всіх континентах землі. Вважається, що всі ліси на 95% складаються саме з таких дерев, а 5% - це змішані посадки.
