Учебно-полевая практика

Гербаризация и фиксирование растительных объектов

Для этого необходимо иметь достаточное количество «рубашек». Вместо бумаги можно использовать специальные матрасики из гигроскопической ваты или марли. Растения, засушенные таким образом, прекрасно сохраняют свой цвет и форму.

Укладка растений из экскурсионной папки в пресс производится

вследующем порядке. На рамку пресса, положенную вверх сеткой, кладут 3–4 листа бумаги. Верхний лист раскладывают и на него помещают одно или несколько растений в зависимости от их величины.

Растения с нежными листьями или цветками переносят в пресс в той же «рубашке», в которую оно было уложено на экскурсии, не раскрывая ее. В остальных случаях все части растения тщательно расправляют (чаще всего это делается пинцетом) и следят за тем, чтобы на листьях, по возможности, не было складок, а цветки не были смяты. Если цветки располагаются на листьях или листья налегают друг на друга, их необходимо переложить кусочками фильтровальной бумаги или гигроскопической ваты. Уложенные и расправленные экземпляры закрывают второй половиной бумажного листа и сверху накрывают 3–4 свободными листами бумаги. Далее последовательность действий повторяется. Необходимо проследить, чтобы растения не выдавались за края бумаги, равномерно заполняли лист и при сушке оказались бы равномерно прижатыми. В один гербарный пресс можно уложить 30–50 «рубашек» с растениями. На последнюю заполненную «рубашку» кладут 3–4 листа бумаги, закрывают и стягивают пресс ремнями или тесемками.

Пресс помещают в хорошо проветриваемое место на солнце, а на ночь вносят в помещение, чтобы избежать отсыревания растений.

Влажную бумагу между растениями периодически заменяют сухой, первое время ежедневно 2 раза в день, в дальнейшем — 1 раз в день. Отсыревшую бумагу просушивают, развешивая на веревках или раскладывая тонким слоем. При сушке водных растений первые три дня бумагу сменяют 3–5 раз в день.

Сухими растения считаются тогда, когда они не перегибаются, если их поднять за корневую шейку, а приложенные к губам, не вызывают ощущения холода. Недосушенный материал, сохраняя некоторое количество влаги, быстро портится, буреет, покрывается пятнами. В то же время пересушивание приводит к хрупкости и потере природной окраски.

Существует довольно много растений, которые сохнут плохо или же при сушке теряют свой естественный цвет. Избежать этого позволяют специальные приемы обработки. Ниже приведены некоторые из них.

Чтобы высушить суккуленты или растения мезофильного типа, обладающие клубнями или луковицами, необходимо предварительно убить их сочные ткани. Для этого следует погрузить мясистый орган на несколько секунд в кипящую воду или выдержать его в 70–80%-ном спирте (1–30 минут, лучше всего в полиэтиленовом мешочке), или в 5%-ном формалине (1–6 часов), или прогладить горячим утюгом через войлок. Луковицы и клубни при этом предварительно разрезают вдоль. После обработки кипятком или формалином растения или их органы обсушивают в фильтровальной бумаге и перекладывают в обычные «рубашки», затем помещают

впресс и сушат обычным способом, а после обработки спиртом — сразу

71

Раздел III

закладывают в пресс и помещают в хорошо проветриваемое место. При проглаживании растений утюгом необходимо сушку доводить до конца. Утюгом можно сушить отчлененные или расчлененные цветки, заложив их между листами фильтровальной бумаги. Таким способом можно сохранить их окраску и форму.

При сушке луковичных растений для предотвращения поступления воды из луковиц в соцветия стебель в его верхней части в 1–2 местах передавливают ногтем.

Для предотвращения осыпания некоторых хвойных растений (лиственница, ель) их ветки можно погрузить в жидкий раствор столярного клея или 50%-ный раствор глицерина (на 2–3 недели), затем промыть водой и сушить обычным способом.

Чтобы избежать почернения листьев (груша, гладиолус, ирис), перед высушиванием их побеги рекомендуют опустить на несколько часов в 5%-ный раствор медного купороса.

Засушивать можно и отдельные органы растений, которые используют как раздаточный материал или монтируют под стекло, что обеспечивает их сохранность и позволяет использовать в качестве наглядного пособия. Во избежание обесцвечивания хранить их рекомендуется в сухом за-

тененном месте.

Монтировка гербария, его определение, хранение и систематизация. Высушенные растения монтируют на гербарном ли-

сте из тонкого картона или плотной бумаги размерами 43× 28 см (рис. 3.3), в правом углу которого оставляют место для этикетки размером 10× 12 см.

Соблюдая осторожность и аккуратность, растение на гербарный лист пришивают иглой средней толщины белыми или зелеными нитками либо приклеивают тонкими полосками бумаги. Сначала пришивают подземные органы, затем — стебель, черешки, ось соцветия, цветоножки. С нижней стороны гербарного листа стежки получаются крупные, а на лицевой стороне — узкие и параллельные. В левом углу листа приклеивают небольшой пакетик с плодами и семенами и оформляют этикетку тушью по образцу.

Семейство _______________________________________________________

(национальное и латинское названия)

Род _______________________________________________________________

(национальное и латинское названия)

Вид ______________________________________________________________

(национальное и латинское названия)

Место обитания __________________________________________________

Место сбора ______________________________________________________

Собрал и определил ______________________________________________

(Ф.И.О. студента, курс и № группы)

Дата сбора _______________________________________________________

72

Гербаризация и фиксирование растительных объектов

Определение начинается со сравнения описания признаков растения, изложенных в тезе или антитезе. Переходя последовательно от ступени к ступени, доходят до такой тезы или антитезы, которая заканчивается не цифрой, а названием семейства. После определения семейства переходят к таблице определения рода, а затем и вида.

Для воспроизведения хода определения записывают «ключ» в виде последовательности номеров используемых тез и антитез, при этом номер антитезы заключается в скобки. В заключении указывают бинарное название растения на национальном и латин-

73

Раздел III

оформленной этикеткой для предохранения от пыли, прикосновений и трения помещают в «рубашку» либо зачехляют в прозрачный полиэтиленовый пакет.

Гербарий хранят в сухом помещении, в специальных картонных коробках или папках (рис. 3.4). По мере накопления гербарные листы систематизируют по систематическим группам, соблюдая иерархию таксономических единиц (порядок, семейство, род, вид), либо по морфологическим темам (типы корневых систем, разнообразие побегов, листьев, типы соцветий, плоды и т. д.). Гербарный материал по каждой теме хранят в отдельной папке с заглавием на обложке, лишайники и грибы —

в отдельных коробках.

Другие методики сохранения растительных объектов.

Для сохранения растительных объектов применяют и другие методы фик-

сации. Так, цвет и объемная форма отдельных частей растения (цветки, соцветия, плоды) сохраняются при их засушивании в песке. Для этого

заготавливают достаточное количество речного песка. Его просеивают, промывают и хорошо просушивают на солнце, рассыпав тонким слоем. Собранные соцветия, цветки, плоды кладут в кулек из плотной бумаги и аккуратно медленно засыпают тонкой струйкой песка, сначала с боков, затем сверху. Кулек подвешивают на солнце, а на ночь вносят в помещение. Процесс сушки длится 3–5 дней. Для сокращения времени сушки до 5–6 часов песок предварительно нагревают до 30°С. После просушки песок очень медленно высыпают через отверстие в нижней части кулька. Таким способом сушат соцветия ландыша, чины, гороха.

Сочные плоды, некоторые сочные растения или их части, а также грибы, мхи можно консервировать в стеклянных банках. Плоды предвари-

тельно выдерживают в течение суток в слабом растворе медного купороса (5 г купороса на 1 л воды), после тщательного промывания их окончательно заливают слабым раствором формалина (25 мм3 40%-ного раствора формалина на 1 л воды) и банку герметично закупоривают. Вода для консервирования берется дистиллированная или охлажденная кипяченая. Кроме того, цветки и плоды, а также части вегетативных органов можно фиксировать в растворе спирт–глицерин–вода (1:1:1). Фиксированные таким образом объекты хранят в стеклянных банках, укупоривая их полиэтиленовой крышкой. На боковую сторону банки приклеивают этикетку, в которой графическим карандашом указывают название органа и принадлежность его определенному виду растения. Плоды можно хранить в насыщенном растворе поваренной соли (359 г соли на 1 л воды).

Сохраненные таким образом растения и их органы можно использо-

вать на практических занятиях в качестве раздаточного материала. Естественная окраска растений сохраняется и при монтировке под

стекло. Монтировать можно как все растение целиком, так и делать подборки отдельных органов, представляя их многообразие.

Окраска сохраняется благодаря тому, что растительные объекты не сушат, а монтируют свежими, только что собранными. Очередность действий следующая:

подобрать пластинку стекла, соответствующую размерам монтируемого материала;

74

Гербаризация и фиксирование растительных объектов

по размеру стекла вырезать картон и на него ровным слоем (0,5–1 см) разложить вату, которую сверху накрыть чистым стеклом;

все это поместить под груз, например, под стопки книг;

на листе бумаги (таких же размеров, как стекло и картон) разложить монтируемый материал;

монтаж аккуратно пинцетом перенести с бумаги на уплотненный слой ваты и прикрыть стеклом;

на отдельных полосках бумаги написать заголовок, оформить эти-

кетку;

ножницами обрезать выступающую с краев вату, препаровальной иглой подправить загнутые края, закрепить этикетку и провести окантовку.

Вышеописанные методики позволяют сохранять отдельные растения

иих органы.

Для создания наглядных пособий, необходимых при изучении курса анатомии растений, надо владеть методикой приготовления микропрепа-

ратов, которые изучаются под микроскопом.

Приготовление микропрепаратов. Различают препараты

временные, которые уничтожаются после их рассмотрения и зарисовки, и постоянные, сохраняющиеся неопределенно долгое время.

Для приготовления микропрепарата необходимо иметь инструментарий, вспомогательный материал и реактивы, сделать серию срезов растительных объектов и заключить их во включающую жидкость.

В качестве инструментария и вспомогательных материалов используют предметные и покровные стекла, острую бритву, препаровальную иглу, пинцет, кисточку для снятия срезов с бритвы, мягкую тряпочку для протирания стекла,

75

Раздел III

Срезы делают при помощи бритвы или лезвия, соблюдая следующую последовательность действий:

зажать объект между большим и указательным пальцами левой руки, большой палец должен быть при этом ниже уровня среза на 5–10 мм;

скальпелем или острым ножом выровнять поверхность объекта;

при строго вертикальном положении объекта и горизонтально зажатом между большим и указательным пальцами правой руки лезвии, ведя его к себе наискось, одним плавным быстрым движением сделать тонкий срез; не следует делать коротких, отрывистых (пилящих) движений, при которых получаются неровные и рваные срезы; лезвие и объект рекомендуется постоянно смачивать;

сделать сразу несколько срезов;

снять срезы с лезвия мягкой кисточкой, смоченной в воде, или препаровальной иглой, и перенести на предметное стекло в каплю включающей жидкости;

просмотреть срезы под микроскопом при малом увеличении (м/у)

ивыбрать наиболее удачные;

для получения контраста между биологическими структурами клетки или тканями препараты окрашивают различными красителями, используя предметные стекла с луночкой или часовые стекла.

Стонких нежных органов (листья, молодые корешки), а также с мелких объектов (семена), которые трудно удержать в руке, срезы делают, заключив растительный объект в сердцевину бузины, пробки, кусочка клубня картофеля или моркови дли-

или скальпелем, объект вставляют и зажимают между двух отрезков, выравнивают поверхность и лезвием делают срезы через сердцевину бузи-

ны вместе с объектом.

Заключение объекта во включающую жидкость. Срезы или другие изучаемые объекты (пыльцевые зерна, водоросли и пр.) помещают на предметное стекло в каплю включающей жидкости и накрывают покровным стеклом (рис. 3.7). Покровное стекло берут двумя пальцами за грани и под острым углом подводят нижнюю грань к краю капли жидкости, затем плавно, придерживая иглой, опускают. Избыток жидкости, вышедшей за пределы покровного стекла, удаляют подведенным кусочком фильтровальной бумаги, а ее недостаток восполняют, поместив дополнительную каплю на границу покровного и предметного стекол.

При скоплении пузырьков воздуха под покровным стеклом лучше всего приподнять его иглой и заново опустить. Покровное стекло сверху обязательно должно оставаться совершенно сухим и плотно прилегать к предметному стеклу.

76

Гербаризация и фиксирование растительных объектов

Рис. 3.7. Приготовление препарата чешуи кожицы лука

При изготовлении препаратов надо соблюдать ряд условий. Предметные и покровные стекла должны быть чистыми и сухими. Во избежание загрязнения следами жира никогда не следует касаться плоскости покровного стекла пальцами, а брать его пинцетом за середину края или же указательным и большим пальцами правой руки за ребрышки. Покровное стекло имеет толщину не более 0,2 мм (часто меньше) и при неравномерном надавливании очень легко ломается, поэтому протирают его тонкой полотняной тряпочкой или марлевой салфеткой, сложенной в два слоя, между которыми оно помещается. Затем стекло осторожно водят взадвперед, придерживая двумя пальцами.

При изготовлении временных препаратов включающей жидкостью являются, как правило, вода или глицерин. Для изготовления постоянных препаратов чаще всего пользуются смесью глицерин — желатин. Для этого одну весовую часть (1 г) бесцветного чистого желатина замачивают в воде в течение 2–3 часов, отжимают и растворяют в шести частях (6 см3) дистиллированной воды. К полученному раствору прибавляют семь частей (7 г) чистого глицерина (при 30°С). В качестве антисептика на сто частей раствора смеси добавляют 1–2 кристаллика чистого фенола. Смесь нагревают в течение 10–15 минут на водяной бане, пока жидкость не станет чистой и прозрачной, и фильтруют на горячей воронке через стеклянную вату или фильтровальную бумагу. В случае помутнения фильтрата к нему рекомендуется прибавить небольшое количество белка куриного яйца и нагревать на водяной бане до свертывания белка хлопьями. Если белок долго не свертывается, то прибавляют по каплям разведенную уксусную кислоту. Следует иметь в виду, что продолжительное нагревание желатина затрудняет в последующем его загустение. Смесь глицерин — желатин хранят в небольшой колбочке Эрленмейера, хорошо закрытой корковой пробкой со вставленной в середину стеклянной палочкой, доходящей почти до дна. Перед использованием смесь глицерин — желатин нагревают на водяной бане и при помощи стеклянной палочки переносят каплю разжиженного раствора на предметное стекло, которое рекомендуется слегка подогреть. В еще не застывшую каплю вносят объект и накрывают (быстро, но осторожно) покровным стеклом.

Для изготовления постоянных препаратов используют также канадский бальзам, который растворяют в растворе ксилола (3 части ксилола и 1 часть абсолютного спирта) или в хлороформе. Консистенция раствора

77

Раздел III

должна соответствовать сиропу или неразбавленному глицерину. Предварительно колбочку или баночку с канадским бальзамом подогревают на водяной бане, затем каплю разжиженного бальзама с помощью стеклянной палочки помещают на предметное стекло, вносят в нее просветленный в ксилоле объект и накрывают покровным стеклом.

Готовые временные или постоянные препараты снабжают этикеткой,

вкоторой указывают изучаемый объект. Хранят препараты в специальных коробках с указанием названия объекта, срока изготовления, среды,

вкоторую заключен объект, и инициалов изготовителя препарата.

78

Раздел IV

ЭКСКУРСИОННО ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

Экскурсионно-лабораторные занятия проводятся на базах практики. Они призваны закрепить, углубить и расширить знания и умения студентов, полученные при изучении ботаники.

Экскурсии в природу — в лес, на луг, к водоемам — знакомят с разнообразием дикорастущей местной флоры, структурой фитоценозов, взаимоотношениями растений в них, влиянием экологических факторов на растительные организмы.

В городской черте изучается сорная растительность, биологические особенности и приспособления сорняков к распространению. Растительность городских парков даст представление о роли и особенностях развития древесных растений в условиях урбанизации.

Тематические экспозиции и участки ботанических садов, коллекции комнатных растений познакомят с морфолого-экологическим и видовым многообразием растительности различных климатических зон и стран мира, с практической значимостью растений, с редкими и исчезающими видами.

Экскурсии на опытные участки и поля научно-исследовательских или учебных заведений, коллективных сельскохозяйственных предприятий и других организаций, занимающихся выращиванием растений, наиболее полно познакомят с видами, используемыми в медицине и других отраслях народного хозяйства.

Глава 4.1 Раннецветущие растения

Ранней весной, как только начинает пригревать солнце и таять снег, природа пробуждается и зацветают первые растения. С фенологической

точки зрения, это предвесенний период (начало весны).

Особенности строения и биологии раннецветущих растений. Первый признак весны — начало сокодвижения у деревьев

и кустарников, наступающее при оттаивании почвы и поступлении воды из корней в другие органы растения.

Второй признак — цветение ветроопыляемых деревьев и кустарников. Уже в конце февраля — начале марта до появления листьев зацветают ольха клейкая и лещина обыкновенная (рис. 4.1.1). В их невзрачных, но многочисленных мужских цветках продуцируется огромное количество легкой и сухой пыльцы. Безлистные ветви не затрудняют опыление, и подхваченная ветром пыльца переносится с одного растения на другое.

Раннее цветение ольхи и лещины обусловлено заблаговременной подготовкой соцветий. Например, сережки ольхи появляются еще летом пре-

79

Раздел IV. Глава 4.1

около месяца (почти весь апрель). Этот ранневесенний период и занимает весьма своеобразная группа травянистых растений — эфемероидов (от греческого «эфемерос» — скоропреходящий, быстроисчезающий).

Прорастание и развитие ранней весной обусловлено своеобразным годичным циклом эфемероидов. Летом они находятся в состоянии глубокого покоя, который длится в течение июня — августа (период наиболее интенсивного развития «обычных» растений с летней вегетацией). Но уже в начале осени, в пору листопада, отмечаются первые признаки «пробуждения», проявляющиеся в появлении и постепенном увеличении корней и проростков. В течение всей зимы, иногда даже в замерзшей почве, идет медленное развитие: эмбриогенез, внутрипочечное формирование вегетативных и генеративных органов, их рост. В январе побеги появляются на поверхности подстилки под снегом, и дальнейшее их развитие происходит внутри снежного покрова — «подснежный рост» (рис. 4.1.2). В зачаточных листьях образуется хлорофилл и молодые побеги слегка зеленеют. К началу весны формируются бутоны. В пору раннего предвесенья, когда лес кажется еще совсем спящим, под снежным покровом уже возвышаются над почвой проростки пролески сибирской, гусиного лука

80