BUDOWA I ŻYCIE ROŚLINY, Notatki z Morfologia roślin

Pobierz BUDOWA I ŻYCIE ROŚLINY i więcej Notatki w PDF z Morfologia roślin tylko na Docsity!

Władysław M. Kozłowski.

BUDOWA I ŻYCIE ROŚLINY

WYKŁAD BOTANIKI

D L A S Z K Ó Ł W Y Ż S Z Y C H I S A M O U K Ó W

Z 171 R Y S U N K A M I

Wydawnictwo M. A R C T A w Warszawie

K r a k ó w — S. A. Krzyżanowski — 1908

B U D O W A I Ż Y C I E R O Ś L I N Y

• D R U K M. A R CTA w W A R S Z A W IE , O R DY N A C K A
• 4343F

Rozdział I. Morfologia kształtów zewnętrznych i główne typy królestwa roślin nego... ...................................................... '.. 7

1. Budowa nasienia. — 2. Części rośliny. —. 3. Kwiat. — 4. Zapylenie. ■ 5. Morfologia -kształtów zewnętrznych. —. 6. ICwiat jako pęd prze kształcony. — 7. Wąsy, kolce, ciernie, bulwy, cebule, włoski. — 8. Pie cha; podział roślin. Rozdział II. Komórka roślinna ......................................................................... 20 _K _ Komórka jako pierwiastek morfologiczny rośliny. — 2. Organizmy jednokomórkowe. — 3. Pełzak. — 4 Wiciowiec. — 5. Śluzówce. —
2. Okrzemki. — 7. Oedogonium. — 8. Pierwotek. — 9. Vaucheria. —
3. Mobilia. — 1L Komórka, jako organizm elementarny. Rozdział III, Budowa komórki r o ś lin n e j ......................................................... 43 1, Komórka u roślin wyższych. — 2. Protoplazma. — 3. Wygląd mi kroskopowy protoplazmy. — 4. Je j skład chemiczny. — 5. Jej budowa cząsteczkowa. — G. Jądro. — 7. Błona; jej chemia. — 8. Je j budowa cząsteczkowa i własności optyczne. — 9.. Je j różniczkowanie i wzrost.
4. Teorye wzrostu błony. - 11. Sok komórkowy. Rozdział IV. Życie komórki roślinnej................................................................. 78
5. Ruchy protoplazmy. — 2. Ich warunki. — 3. Komórka, jako przy rząd osmotyczny. — 4. Nieprzenikliwość plazmy dla niektórych ciał.
6. Warunki życia komórki.

Rozdział V. Niestałe składniki k o m ó rk i ....................................................... 92

1. Chloroplasty i chromoplasty. — 2. Leukoplasty. — 3. Ziarka mącz ki.—4. Ziarka i kryształy białkowe; globóidy.- 5. Kryształy i cystolity.

Rozdział VI. Powstawanie kom órek ............................................................... 103

1. Samorodztwo i pochodzenie komórek. — 2. Dzielenie się komórek, jako następstwo wzrostu. — 3, Dzielenie kariokinetyczne. — 4,_ Dzie lenie redukcyjne, — 5. Centrozomata przy dzieleniu. — 6. -Fragmenta- cya i dzielenie komórek wielójądrowych. — 7._Pąozkowanie. — 8. Swo bodne powstawanie komórek.

Przedmowa. Pogląd na całokształt nauk botanicznych.... 1

VII

Rozdział XV. Przenoszenie i przechowywanie substancyi organicznej. 242

1. Trojakie przeznaczenie wytworzonych przez roślinę materyałów: materyały plastyczne, zapasowe i oddechowe. — 2. Drogi ich wędrów ki. — 3. Materyały zapasowe i ich rozpuszczanie. — 4. Drewno jako przewodnik materyałów plastycznych; soki wiosenne; naczynia mleczne. Rozdział XVI. Oddychanie r o ś l i n .............................................................. 250 i 1. Oddychanie jako wywiązanie energii. — 2. Oddychanie jako utle- ; nienie. — 31 Substąncyo oddechowe; stosunki objętości gazó*. — 4. W p ływ warunków zewnętrznych. — 5.„Oddychanie wewnątrzcząstecz- kowe. — 6. Fermentacya. — 7. ..Oddychanie jako fermontacya. 8. Przemiany białka w roślinie. — 9. .Wywiązanie, ciepła przy oddycha niu, — 10. Oddychanie bez tlenu. . Rozdział XVII. Wzrost r o ś l i n ....................................................................... 265
2. Zależność wzrostu rośliny od podziału i wzrostu komórek. — 2. Na-

i

pięcie tkanek. — 3. W ielki okres wzrostu. — 4. Wzrostomierz; peryo- dyczność dzienna i roczna. — 5. ’ Wpływ warunków zewnętrznych na wzrost. — 6. W p ły w światła i ciążenia.

K Rozdział XVIII. Ruchy r o ś l i n ...................................................................... 278

1. Rodzaje ruchów. — 2. Ruchy wzrostowe. — 3. Ruchy jędrnościowe.

V Rozdział XIX. Stałość i zmienność kształtów u roślin.... 283

1. W p ływ warunków zewnętrznych na kształty roślin. — 2. Modyfi- kacye ekologiczne. — 3. Współzależność organów. — 4. Polarność (biegunowość). — 5. Czy różniczkowanie się fizyologiczne komórek osłabia ich dzielność morfologiczną? Rozdział XX. Rozmnożenie r o ś l i n .............................................................. 291
2. Rozmnożenie i wzrost. — 2. Rozmnożenie wegetacyjne i reproduk cyjne. — 3. Wytworzenie zarodników sprzężonych. — 4. Reprodukeya u rodniowców. — 5. Reprodukeya u roślin kwiatowych. — 6. Jedność zasadnicza tej sprawy u rodniowców i u kwiatowych. — 7..Narodzenie " i śmierć. Skorowidz a lfa b e ty c z n y ............................................................................... 306 Ważniejsze błędy 312

_ 2 —

tanicznej, na tych, które w dzisiejszym stanie tej nauki sku piają w sobie główne zagadnienia i główny interes badaczów. Częściami temi tą: m o r f o l o g i a , t. j. rozumowana nau ka o kształtach i budowie roślin, oraz f i z j o l o g i a , t. j. nau ka o zjawiskach życia w roślinie. Dla nikogo, kto chociażby pobieżnie obeznany jest z kierunkami badań dzisiejszych, nie ulega wątpliwości, że te dwie gałęzie stanowią istotę i podsta wę wiedzy botanicznej, „filozofią botaniki” , jak chętnie mówio no w dobie pozytywizmu. Doniosłość pedagogiczna tych dwu gałęzi polega wszakże nie tylko na ich znaczeniu ogólnie- kształcącem, nie tylko na tem, że skupiają one w sobie wszystkie zasadnicze i najogól niejsze zagadnienia nauki o ż y c i u w o g ó l e — a więc, że in teres ich wykracza poza granice królestwa roślinnego, przygo towując do pojmowania zjawisk biologicznych w najszerszem znaczeniu. Istotnem wymaganiem przy wyborze materyału pedago gicznego jest to, aby dawać uczniowi nie te części nauki, 0 których mało wiemy, lecz te, które są najlepiej wykończone, w których fakta związane są jednością poglądu ogólnego. Do niosłość zasady tej pojmowała już nasza Komisya Edukacyjna 1 w tym duchu przeprowadzała reformę szkolną. „Nie mnóstwo wyobrażeń, których umysł ludzki nabywa, lecz dostrzeżenie związków między temi wyobrażeniami, czyni go światłym” pisał Er. Szopowicz, jeden z nauczycieli szkoły wojewódzkiej warszawskiej, w raporcie dla Szkoły Głównej r. 1789. Tylko ci, którym leży na sercu wstrzymanie postępu ogól nego w myśli i czynie, mogą być zwolennikami ograniczenia nauki szkolnej do faktów pamięciowych, do niezwiązanych my ślą przewodnią szczegółów. Morfologia i fizyologia są w zakresie nauk botanicznych gałęziami w najwyższym stopniu odpowiadającemi tym wyma ganiom; inne gałęzie mają się do nich, jak historya anegdo tyczna do pragmatycznej. Ucząc ich w szkole bawimy opowia daniami, zamiast uczyć praw przyrody. Nazwa i pojęcie morfologii powstało jednocześnie z przej ściem nauki o kształtach i budowie roślin z fazy przeważnie

opisowej do fazy rozumowanej, co nastąpiło dzięki połączeniu studyów nad kształtami roślin z historyą ich rozwoju. Pobud kę do tego dał już był Gothe w swojej „Metamorfozie roślin” (1790). Dawmiej używano nazw a n a t o m i i i hi s t o l og i i , jako nauk czysto opisowo traktujących budowę mikroskopową roślin, a nazwy te spotykają się i do dziś dnia J). Obie za pożyczone są z zoologii. Ponieważ jednak roślina nie ma od rębnie ukształtowanych organów, widocznych dla nieuzbrojone go oka (jak zwierzęta), funkcye poszczególne pełnią jej tkanki, więc nazwa histologii (nauki o tkankach) jest tu identyczną z anatomią. Morfologia rozważa tkanki przeważnie ze stano wiska ich rozwoju i rozmieszczenia w planie całokształtu ro śliny. Możliwe jest i stanowisko odmienne: uważanie ich jako organów pełniących rozmaite czynności życiowe. W tym kierunku starał się rozwijać ją Ilaberlandt pod nazwą a n a t o m i i f i z y o 1o gi cz u e j 2). Za punkt wyjścia po służyły mu badania nad tkanką mechaniczną, a ostatnim owo cem pracy w tym kierunku było wykrycie organów przewodni ctwa wrażliwości w roślinach. Badania tego rodzaju wiążą się najściślej z fizyologią, a w ogólnym kursie, jak nasz, powinny wejść do jej zakresu. Z drugiej strony probowano stworzyć osobną gałąź em- b r y o l o g i i r o ś l i n 3 ), której wyodrębnienie jako nauki, na suwa pewne wątpliwości wobec wymienionego już braku prze- strzeniowo odosobnionych organów w roślinie, a jedności mor fologicznej panującej we wszystkich jej częściach. IMie wyklu cza to oczywiście badań embryologicznych nad rozwojem po szczególnych gatunków. Wątpliwem jest atoli, czy dziś przy najmniej już całokształt tych badań dałby się ująć w postać

— 3 —

') Miedzy innemi w klasycznem dziele Do B a rry ’ego «Vergleichende Anatomie der Cormopliyten. 2 ) Pierwotnie w monografii p. t. «Physiologische Leistungen der Pflanzengewebe» 1874 w «Handbuch der BotaniK» Schencka. Nowsze w y dania, znacznie rozszerzone, p. t. «Physiologische Pflanzenanatomio» 1884, 1S9B i 1905. °) Göbel «Embriologie der Pflanzen» w’ tym samym «Handbuch» Schencka

lekich wycieczek, nadając im interes i kierunek, wyrabiając bart i wytrwałość, a nauczają przytem kochać przyrodę, taką, jaką jest w rzeczywistości; czuć jej prawdziwe piękno, nie ufryzowane w motywa dekoracyjne, jak w ogrodnictwie. Nie jest autor bynajmniej ich nieprzyjacielem, bo i sam nie mało nasuszył siana, uzbieranego pod palącemi promieniami słońca lub wśród jadowitych ukąszeń muszek w rozmaitych częściach świata. Ale głębokiem jego przekonaniem jest, że systematyki można uczyć się tylko w polu, a uczyć się jej powinui tylko ci, którzy mają do tego zamiłowanie lub chcą poświęcić się studyom botanicznym. Dla tych, którzy botanikę traktują jako przedmiot wykształcenia ogólnego, lub jako gałąź pomocniczą do swego zawodu, wystarczy tyle i w tej formie, w jakiej za warte jest w pierwszym rozdziale tej książki *). Studya florystyczne nabierają interesu naukowego, o ile stają się podstawą dla badań geograficznych. G e o g r a f i a ro ś lin , traktowana tak, jak dziś jest, przestała być nauką czysto opisową, zakreślającą granice osiadłości poszczególnych gatun ków lub kreślącą fizyognomie pojedyńczych krajobrazów. W ią żą się dziś z badaniami geograficznemi szeregi zagadnień i uo gólnień, sięgające w najgłębsze tajniki biologii, takie, jak przy czyny rozpowszechniania się lub urywania się pewnych gatun ków, prawa ich migracyi, związek flory dzisiejszego okresu z minionymi, stosunki między roślinami a zwierzętami i t. d. Wchodzą więc tu i zagadnienia b i o l o g i i w ścisłem znacze niu, t. j, wpływu otoczenia na ukształtowanie i budowę roślin i zagadnienia e k o l o g i c z n e , t. j. dotyczące grupowania się roślin w zbiorowiska pewmego typu 2). Ale pomimo wielkiego interesu, jaki nadały tym studyom badania Darwina i jego na stępców, gałęzie te wiedzy botanicznej są jeszcze zbyt mało uogólnione, są raczej zbiorowiskiem postrzeźeń i zagadnień, niż

‘) Pragnących bliżej obeznać się z systematyką i morfologią szczegó łową, odsyłamy do opracowanego przez autora po polsku «Atlasu» Wilkorn- ma; krótkie podręczniki do określania roślin, opracowali F. Wermiński i J. Rostafiński (1907). 2 ) W tym przedmiocie posiadamy przekład pięknego dzieła Warmin- g a : «Zbiorowiska roślinne».

— 6 —

wykończone mi naukami, a mogą być przedmiotem studyów tyl ko dla amatorów lub specyalistów. W jeszcze większym stopniu dotyczy to p a l e o n t o l o g i i r oś l i n. Dziś również przestała ona być ową dawną syste matyką skamieniałości według formacyi, w której poszczegól ne części tego samego drzewa, opisane bywały jako osobne rodzaje i gatunki. Paleontologia, roślin staje się dziś coraz bardziej obrazem ewolucyi królestwa roślinnego od form naj prostszych ku najbardziej złożonym, ewolucyi umiejętnie skre ślonej w dziele De Saporta et Marion *). Z drugiej strony nawiązuje z nią nić geografia botanicz na, coraz bardziej usiłując tłumaczyć dzisiejsze formacye ro ślinne w zależności od formacyi ubiegłych epok 2). Paleonto logia wszakże, narówni z geografią botaniczną, może być tylko przedmiotem uzupełniającej lektury; nie są to gałęzie, któreby się nadawały do treściwego wykładu z jakąkolwiek nadzieją na powodzenie. Jeszcze mniej mogą należeć do ogólnego wykładu takie specyalne gałęzie jak c h o r o b y r o ś l i n i inne mające wy łącznie praktyczne znaczenie, doniosłe dla ogrodnika, rolnika lub leśnika, lecz pozbawione istotnego znaczenia teoretycznego. Możemy więc uważać, że morfologia i fizyologia roślin, razem wzięte, obejmują wszystko, co należy do ogólnego wy kładu botaniki; że obejmują to, co przedewszystkiem należy do n a u k o w e g o j e j w y k ł a d u w współczesnem znaczeniu wyrazu. Pozostałe gałęzie mogą być przedmiotem studyów bądź dla osób przygotowujących się do naukowej pracy w za kresie botaniki, bądź dla tych, którzy, czy to z amatorstwa, czy wskutek wymagań technicznych pragną albo muszą zetknąć się z temi gałęziami. Do prób encyklopedycznego zestawienia w ogólnym kursie rozmaitych gałęzi botaniki, da się zastosować to, co powiedział Comte o konstytucyonalizmie: stanowią one niemożliwy kompromis między dawnemi przeżytemi poglądami na botanikę, a nowemi, do których teraźniejszość i przyszłość należy.

') «L'évolution du regne végétal». ’) Ob. Drude'go «Pflanzengeograpliie», także dawniejsze ale pełne, za- let dzieło Griesebacba.

zwykle pionowo w górę a wydającą z siebie często g a ł ą z k i czyli osi e boczne, na których (lub też na łodydze) mieszczą się l i ś c i e. Czy łody ga ta przybierze postać p n i a drzewnego, z gru- bemi k o n a r a m i , czy zostanie z i e l n ą , istoty rzeczy to w niczem nie Rys. l. Nasienie migdału i fasoli rozłupane zmienia. Liście i łodyga po usunięciu łupinyp-piórko, i —korzonek, £- bywają niekiedy omszo- liścien. Na lewo liścien odosobniony. j j ne, t. j. pokryte delika- tnemi w ł o s k a m i rozmaitego kształtu. W przeciwnym z łodygą kierunku, bo pionowo w dół ro śnie kor zeń, przedłużenie osi głównej, który może być cienkim albo przybierać postać grubego stożka, wydającego boczne ko rzenie rozgałęziające się dalej, aż zakończy się w ł ó k n i s t e - mi k o r z o n k a m i , nurtującemi glebę w rozmaitych kierunkach, a pokrytych delikatnym puszkiem w ł o ś n i k ó w (rys. 2), przy rastających do drobnych cząsteczek gleby, tak, że przy wyrywaniu rośliny zostają w ziemi, lub uno szą je z sobą, jeśli gleba jest pulchna. Prócz tych wpadających w oko części w ką tach liści i na wierzchołku rośliny dostrzegamy p ą c z k i , utworzone ze zwiniętych drobnych list ków i delikatnej, bardzo krótkiej łodygi. Oto są wszystkie części rośliny w zwykłym jej stanie, t. j. w e g e t u j ą c e j (rosnącej).

3. Przychodzą jednak chwile, w których ukazują się nowe organa, części przeznaczone nie do utrzymauia przy życiu i rozwoju danego oso- Rys. ka gorczycy; ko- 2. Roślin- bnika rośliny, lecz J do wytworzenia nowych. J J Są rzonek pokryty niemi k w i a t y i to co z nich powstaje: o w o c e włośnikami noszącymi cząu- z zawartemi wnich u a sio nam i. steczki ziemi. W kwiecie rozróżniamy cztery o k ó ł k i , le żących ściśle nad sobą, utworów: k i e l i c h utwo rzony z d z i a ł e k bądź odosobnionych, bądź razem zrośnię tych, zwykle zielny, tworzy najniższą okółkę otaczającą osa d ni k k w i a t o w y , t. j, rozszerzoną część szypułki kwiatowej:

bezpośrednio nad kielichem mieści się k o r o n a , utworzona z rozmaicie zabarwionych delikatnych utworów, zwanych p ł a t kami ; następną, okółkę [stanowią p r ę c i k i złożone z n i c i i p y 1n i k ó w, | w których mieści się py ł ek, tak do niosłą rolę pełniący przy rozmnożeniu; ostatnią two rzy s ł u p e k ; składowe czę ści jego (zwane listkami o- wockowemi) są zwykle z so bą zrośnięte w otwór podo bny do buteleczki (rys. 3), w którym rozróżniamy za- w i ą z e k ( dolna szeroka część), s z y j k ę i znami ę. Wewnątrz słupka, a miano wicie w zawiązku (zwanym

M

Rys. 3. Przecięcie podłużne kwiatu, w y kazujące położenie czterech okółek: kieli cha, korony, pręcików i słupka (pogrążo nego głęboko w osadniku kwiatowym).

także z a l ą ź n i ą ) mieszczą się drobne utwory okrągławe, za l ą ż ki.

4. Gdy kwiat jest rozwinięty następuje akt z a p y l e n i a , t. j. pyłek

Rys. 4. Pręcik powięk szony 4— 5 razy; a - nió pręcikowa; b — pylnik z wysypującym się przez podłużną szparę pyłkiem.

Rys. 5. Słupek odosobniony z kwia tu A — z zalążkami obnażonemi przez usunięcie części ścianki; B — w prze kroju poprzecznym (powiększony co kolwiek).

(zwykle z innego osobnika roślinnego tegoż gatunku) spada na znamię zaniesiony bądź przez wiatr, bądź przez owady zwie

— 11 —

Możemy wprawdzie jeszcze bardziej uogólnić budowę wyż szej rośliny i zmniejszyć ilość jej pierwiastków. Tak łodygę i korzeń możemy objąć pod wspólną nazwą osi, a rozróżniać w każdej roślinie oś g ł ó w n ą , w której korzeń jest przedłu żeniem łodygi, a której cechą będzie w ogóle wzrost pionowy (w górę dla łodygi, w dół dla korzenia) od o si b o c z n y c h o kierunkach w ogóle odbiegających od pionowego. Budowa liścia, zarówno zewnętrzna jak i mikroskopowa, i jego położe nie, upoważnia do uważania go za o b u s t r o n n i e r o z w i n i ę tą oś b o c z n ą , o o g r a n i c z o n y m w z r o ś c i e k o ń c o wym. Innemi słowy, cechami, które wyróżniają liść od łody gi, jest obustronna symetrya zamiast promienistej, cechującej łodygę (liść jest niejako rozpłaszczoną łodygą), oraz ta oko liczność, że gdy każda oś, czy to główna, czy boczna, ma wzrost nieograniczony, t. j. zaopatrzona jest na końcu w pą czek ustawicznie rosnący, wzrost liścia na długość ustaje nieba wem, gdy dochodzi mianowicie do normalnej wielkości '). Obok tego cechą liścia jest, że nigdy nie bywa przedłużeniem osi głównej, lecz wyrasth zawsze z niej lub z bocznych jako utwór boczny. Zdawałoby się więc, że można sprowadzić wszystkie kształty roślinne do dwóch pierwiastków— osi i włoska, zamiast czterech. Jednakże bliższe rozważanie nakazuje zatrzymać cztery pierwiastki morfologiczne. Istotnie, utwory, które wydają z siebie łodyga i korzeń, są zasadniczo różne, tak samo jak ich budo wa mikroskopowa i sposób dawania bocznych rozgałęzień. Ce chą wyróżniającą nie jest ta, że łodyga rośnie w powietrzu, korzeń zaś w ziemi, gdyż bywają i korzenie powietrzne i łodygi podziemne czyli kłącze. Ale pierwsze zachowują zawsze swo- ję budowę charakterystyczną i sposób tworzenia rozgałęzień, a nigdy nie wydają z siebie liści, ani kwiatów; drugie prze ciwnie wydają liście i pędy kwiatowe, zachowując również bu dowę charakterystyczną. Rozgałęzienia ich nigdy nie bywają

') W yjątek stanowią Jiście paproci mające wzrost nieograniczony, to jest ustawicznie rosnące u wierzchołka.

prawdziwymi korzeniami, chociaż łodygi miewają, często t. zw. k o r z e n i e p r z y b y s z o we. Dlatego też łodygę i jej rozgałę zienia obejmujemy wspólną nazwą pędu, mniej ogólną niż oś. Liść znowuż nie wydaje nigdy kwiatów (ani gałązek bo cznych), które mogą powstawać na każdym pędzie. Chociaż niekiedy łodyga przybiera zewnętrzny wygląd, przypominający zupełnie kształt liścia (tak zwane l i ś c i a k i , p h y l l o d i a rys. 7), zaliczamy takie utwory do kategoryi pędów, dlatego właśnie, że powstają na nich kwia ty. Przytem, jak się niżej pokaże, liściowi przypada w udziale odrębna a samodzielna funkcya morfologiczna. Wypada więc zachować odrę bność czterech pierwiastków morfolo gicznych, którym nadają nazwy grec kie: c a u l o m (pęd), r bi zom (ko rzeń), p h y l l o m (liść) i t r i c h o m (włosek). Z tych to czterech c z ł o n k ó w m o r f o l o g i c z n y c h rośliny, wywodzą się wszystkie inne drogą m e t a m o r f o z y czyli p r z e o b r a żeni a. Ujawnia się to ze szcze gólną jaskrawością na powstaniu kwiatu. Badanie morfologiczne prze konywa, że kwiat jest pędem uli- stnionym, którego liście przeobraziły się w cztery okółki kwiatowe.

6. Jakież zmiany nastąpiły przytem w pędzie? Przede- wszystkiem ustał jego w z r o s t końcowy. Wiemy, że wszystkie osie rosną przyswym wierzchołku i mają wzrost nieograniczony; skoro jednak tworzy się kwiat, to dalszy wzrost pędu przerywa się: kwiat zamyka go niejako. Wiemy dalej, że o k ó ł k i kwiatowe (kielich, korona, pręciki, słupek),umieszczone są bardzo blizko jedna nad drugą, gdy przeciwnie liście napędzie mieszczą się zwykle w pewnej od ległości od siebie (w tak zwanych w ę z ł a c h ). Wnosimy stąd, że wzrost osi jest nietylko przerwany na końcu, ale i wstrzy many: m i ę d z y w ę ź l a (t. j. przerwy między leżącymi nad

— 12 —

Rys. 7.