Видоизменение стебля у растений

Видоизменения побегов растений – особенности строения, функции и примеры

Видоизменение стебля у растений

Возможность видоизменения побегов объясняется стремлением растений к выживанию в различных условиях.

Так как климат непостоянен, флора неизменно подвергается воздействию человека и различных других природных факторов.

Поэтому только подстраиваясь под такие изменения, можно сохранить и успешно распространять свой вид растений. Результатом преобразований является появление колючек, клубней, усиков, одеревенелых побегов и так далее.

Лучше всего такие примеры эволюции наземных и подземных побегов изображены на фотографиях садовых и сельскохозяйственных растений.

Такие видоизменения могут закрепляться в последующем, являясь уже неотъемлемыми чертами того или иного вида, что наделяет его конкурентными преимуществами, обеспечивая выживаемость даже в суровых условиях.

У однолетних растений и флоры субтропиков такое разнообразие видоизменений бывает чаще всего, что объясняется особенностями биологии и быстрыми протекающими процессами в тканях клеток.

Надземные побеги

Видоизменение у надземных побегов — это одеревенение, уплотнение, расширение и сужение веточек и ствола.

Чаще всего отмечается минимальное отклонение в развитии, которое в последующем в процессе эволюции быстро закрепляется, становясь характерной чертой того или иного сорта и вида растений.

На основании полученных данных об отклонениях в развитии ученые выполняют соответствующие таблицы с измененными признаками, в которых нужно заполнить все графы.

Принято выделять несколько основных видов преобразований надземных побегов:

  • колючки;
  • надземные столоны;
  • усики;
  • псевдобульба;
  • филлокладий;
  • кладодий.

Колючки представляют собой одеревеневшие боковые побеги, лишённые листьев и имеющие острый конец, обеспечивающий растениям защиту от поедания.

Принято отличать такие преобразования от шипов, которые встречаются у семейства розовых и представляющих собой вырост покровной ткани у стебля. Колючки развиваются в пазухах листьев, образуясь из спящих почек.

Классическими примерами таких растений является барбарис, акация и боярышник.

Усики — это боковой длинный побег, лишённый листьев, который может виться или же закручиваться в спираль.

Их основная функция — это опора, которой растение цепляется за окружающие предметы, приподнимаясь над уровнем земли, получая больше света, что и обеспечивает их правильный рост. Такие усики присущи винограду, гороху, арбузу, огурцам и многим другим растениям.

Биологи сегодня не знают, почему у отдельных видов имеются такие изменения, и какие из факторов являются основными для появления подобной мутации.

Кладодий — это широкий боковой мясистый побег, который по своей форме напоминает увеличившийся в размерах лист. Он содержит большое количество хлорофилл, выполняя функцию фотосинтеза.

Кладодий отличается способностью к продолжительному росту, а у отдельных видов растений на них развиваются колючки, что характерно для опунции и кактусов.

Филлокладии по своему внешнему виду напоминает такие мясистые боковые листья побеги, но отличается ограниченным ростом.

Выделяют также псевдобульбы, которые представляют собой небольшие по размеру наземные клубни, развивающиеся у культур семейств кольраби и орхидные. Такие побеги возвышаются над землёй, могут уплотняться, их с удовольствием употребляют в пищу, так как они богаты различными полезными микроэлементами и имеют необычный насыщенный сочный вкус.

Подземные видоизменения

У подземных растений такие видоизменения побегов используются для хранения питательных веществ, которые расходуются при неблагоприятных условиях.

Также это один из видов вегетативного размножения, когда из небольшого корнеплода-клубня вырастают десятки новых растений, захватывая все новые и новые территории.

У таких растений осенью отмирает надземная часть, а в земле остаются видоизменённые побеги, которые весной с наступлением первых теплых дней начинают давать корни и быстро прорастают.

Особенности корневища

Видоизмененные корневища встречаются у различных многолетних видов, в том числе у пырея, ландыша и крапивы.

Он своему внешнему виду они напоминают корень, однако растут преимущественно горизонтально, располагаясь в верхних слоях почвы.

Фактически корневище — это побег, имеющий пазушные и верхушечную почку, а также небольшие по своим размерам видоизменённые листья, которые превратились в защитные чешуйки.

Отличительные особенности корневища:

  • получили небольшое подземное уплотнение;
  • растут параллельно земле;
  • имеют многочисленные спящие почки.

Корневища имеет многочисленные придаточные корни, отрастающие по всей его длине. Это позволяет лучше получать из земли питательные вещества, которые необходимы для жизнедеятельности всего растения.

За период вегетации в корневище откладываются полезные микроэлементы, которые в последующем с наступлением весны или же подходящих условий используются росточками для роста. Наличие корней и почек позволяет обеспечить возможность вегетативного размножения.

Небольшие чешуи луковицы

Видоизменения побега и появление луковицы характерно для тюльпанов, лилии, чеснока, лука и других растений.

Немногочисленные наружные листья модифицируются в сухие чешуи, выполняющие защитную функцию. На донышке у луковицы располагается утолщенный стебель, называемый донцем.

В последующем из него отрастают небольшие корешки, которые питают растение, обеспечивая его активный рост надземной части.

В луковицах запас питательных веществ находится во внутренних сочных чешуйках, которые содержат воду и различные сахара. Отрастание корешков в благоприятных условиях может осуществляться как из донца, так и с многочисленных спящих боковых почек.

У отдельных видов имеются так называемые луковички детки. Фактически это небольшие дольки, каждая из которых прорастает, давая жизнь новому отдельному растению.

Мясистые клубни

Видоизменения побегов в клубне характерно для картофеля, топинамбура и других сельскохозяйственных культур. Для их развития требуются столоны, отрастающие в нижней части растения и уходящие в почву.

В клубнях аккумулируются органические вещества, которые образуются в процессе фотосинтеза.

В таких видоизмененных побегах содержится большое количество крахмала, который в последующем используется для питания корешков и появившихся росточков.

Клубни представляют собой видоизмененные короткие побеги, которые имеют множество междоузлий и почек глазков.

Листья редуцированы, что позволяет все накопленные полезные микроэлементы расходовать на прорастание корней, обеспечивая тем самым активный рост и быстрое размножение растений.

В зависимости от конкретного вида и сорта у одного материнского куста может быть несколько десятков таких клубней. В последующем в благоприятных условиях из них прорастают сразу несколько растений, что и обеспечивает максимально быстрое вегетативное размножение.

Видоизменение побегов, в том числе надземной и подземной части растений, позволяет приспособиться к особенностям климата, обеспечивая сохранение видов и их активное вегетативное размножение. В результате таких преобразований появляются корневища, многочисленные клубни, колючки, усики, утолщения стебля, надземные столоны, кладодии и псевдобульба.

Внутреннее строение и виды: побег, почки и стебель | Биология

Видоизменение стебля у растений
Внутреннее строение и виды: побег, почки и стебель

Внутреннее строение и виды: побег, почки и стебель

Побег – это надземная вегетативная часть растения. Состоит из осевой части – стебля, на котором расположены листья и почки. На некоторых побегах могут быть размещены также генеративные органы – цветки. Имеет более сложное строение, чем корень.

На стебле побега можно различить узлы и междоузлия. Узел – это место прикрепления одного или нескольких листков к стеблю. Междоузлия – это расстояние между двумя соседними узлами. Между стеблем и листком есть верхний угол, который называется листовой пазухой. Почки находятся на верхушке побега и в листовых пазухах.

Побеги в зависимости от степени вытягивания междоузлий могут быть укороченными или удлиненными. Укороченные побеги состоят фактически из одних узлов. На укороченных побегах у травянистых растений (одуванчик, морковь, свекла и т. п.) листья расположены близко один к другому и образуют прикорневую розетку.

Среди травянистых растений различают растения однолетние, двухлетние и многолетние. Однолетние развиваются и растут на протяжении одного года (одного вегетационного периода).

В первый год жизни двухлетние растения (морковь, редька, свекла и т. п.) образуют вегетативные органы, накапливают питательные вещества, во второй – цветут, дают плоды и семена.

Многолетние растения живут три и больше лет. Древесные растения – многолетние.

Почки

Почки – это зародышевые побеги с очень укороченными междоузлиями. Они возникли позже, чем стебель и листья. Благодаря почкам происходит ответвление побегов.

Виды почек

Виды почек

По месту расположения почки бывают верхушечными – расположены на верхушке побега, и боковыми или пазушными – расположены в листовых пазухах. Верхушечная почка обеспечивает рост побега, из боковых почек формируются боковые побеги, которые обеспечивают ветвление.

Почки бывают вегетативными (листовыми), генеративными (цветочными) и смешанными. Из вегетативной почки развивается побег с листьями. Из генеративной – побег с цветком или соцветием. Цветочные почки всегда больше по размерам, чем листовые, и имеют округлую форму.

Из смешанных почек развиваются побеги с листьями и цветками или соцветиями. Почки, которые закладываются на любой другой части стебля, а также на корнях или листьях, называются придаточными, или адвентивными.

Они развиваются из внутренних тканей, обеспечивают вегетативное восстановление и вегетативное размножение.

По наличию чешуек почки бывают закрытые (если чешуйки есть) и открытые (голые, если чешуек нет). Закрытые почки характерны преимущественно для растений холодного и умеренного поясов. Чешуйки у почек плотные, кожистые, могут покрываться кутикулой или смолянистыми веществами.

Большинство почек развивается у растений ежегодно. Почки, которые могут не возобновлять рост побегов на протяжении нескольких лет (даже всю жизнь), но оставаться живыми, называются спящими.

Такие почки возобновляют рост побегов при повреждении верхушечной почки, ствола или ветви. Характерны для деревьев, кустов и ряда многолетних трав. По происхождению могут быть пазушными или придаточными.

Внутреннее строение почки

Снаружи почка может быть покрыта коричневыми, серыми или бурыми ороговевшими чешуйками – видоизмененными листьями. Осевой частью вегетативной почки является зародышевый стебель. На нем расположены зародышевые листья и почки. Все части вместе составляют зародышевый побег.

Верхушкой зародышевого побега является конус нарастания. Клетки конуса нарастания делятся и обеспечивают рост побега в длину.

Вследствие неравномерного роста внешние листовые зачатки направлены вверх и к центру почки, загнуты над внутренними листовыми зачатками и конусом нарастания, покрывают их.

Внутри цветочных (генеративных) почек на зародышевом побеге находится зародышевый цветок, или соцветие.

Когда из почки вырастает побег, чешуйки его отпадают, а на их месте остаются рубцы. По ним определяют длину ежегодных приростов побега.

Стебель

Стебель – это осевой вегетативный орган растений.

Основные функции стебля: обеспечивает взаимосвязь органов растения между собой, транспортирует разные вещества, образует и несет на себе листья и цветки.

Дополнительные функции стебля: фотосинтез, накопление веществ, вегетативное размножение, запасание воды. Очень колеблются по размерам (например, эвкалипты высотой до 140- 155 м).

Ток веществ в стебле происходит в двух направлениях: от листьев к корню (нисходящий ток) – органических веществ и от корня к листьям (восходящий ток) – воды и преимущественно минеральных веществ. По сердцевинным лучам от сердцевины к коре питательные вещества передвигаются в горизонтальном направлении.

Побег может ветвиться, то есть образовывать боковые побеги из вегетативных почек на основном стебле. Главный стебель у разветвленного растения называется осью первого порядка.

Боковые стебли, которые развились из его пазушных почек, называются осями второго порядка. На них образуются оси третьего порядка и т. д.

На дереве может развиться до 10 таких осей.

При ветвлении у деревьев формируется крона. Крона – это совокупность всех надземных побегов деревьев, размещенных выше начала ветвления ствола. Наиболее молодыми ветвями в кроне являются ветви последнего порядка.

Кроны имеют разную форму: пирамидальную (тополь), округлую (шаровидную) (клен остролистный), колонновидную (кипарис), плоскую (некоторые сосны) и т. п. Человек формирует крону культурных растений.

В природе формирование кроны зависит от того места, где растет дерево.

https://www.youtube.com/watch?v=aXEI7XIjtqsu0026t=384s

Ветвление стебля у кустов начинается у самой поверхности почвы, поэтому образуется много боковых побегов (шиповник, смородина, крыжовник и т. п.). У полукустарников (полынь горькая) стебли деревенеют лишь в нижней многолетней части, от которой каждый год отрастают однолетние травянистые побеги.

У некоторых травянистых растений (пшеница, ячмень и т. п.) побеги вырастают из подземных побегов или из самых низких почек стебля – такое ветвление называется кущением.

Стебель, который несет на себе цветок или одно соцветие, называется стрелкой (у первоцвета, лука).

Виды стебля

Виды стебля

По расположению стебля в пространстве различают: прямостоячие (тополь, клен, осот и т. п.), ползучие (клевер), вьющиеся (березка, хмель, фасоль) и цепляющиеся (переступень белый).

Растения с вьющимся побегом объединяются в группу лиан. Ползучие стебли с длинными междоузлиями называются усами, а с укороченными – кнутами. И усы, и кнуты являются надземными столонами.

Побег, который стелется по земле, но не укореняется, называется стелющимся (спорыш).

По состоянию стебля различают травянистые стебли (чертополох, подсолнух) и деревянистые (бук, дуб, сирень).

По форме стебля на поперечном срезе различают: округлые (береза, тополь и т. п.), ребристые (валерьяна), трехгранные (осока), четырехгранные (мята, губоцветы), многогранные (зонтичные, большинство кактусов), сплющенные, или плоские (опунции) и т. п.

По опушенности бывают гладкими и опушенными.

Внутреннее строение стебля

На примере древесного стебля двудольных растений. Различают: перидерму, кору, камбий, древесину и сердцевину.

Эпидерма функционирует недолго и отшелушивается. Ее заменяет перидерма, состоящая из пробки, пробкового камбия (феллогена) и феллодермы. Снаружи стебель покрыт покровной тканью – пробкой, которая состоит из отмерших клеток.

Выполняет защитную функцию – защищает растение от повреждений, от чрезмерного испарения воды. Пробка образуется из слоя клеток – феллогена, который лежит под ним. Феллодерма – внутренний слой. Обмен с внешней средой происходит через чечевички.

Они образованы большими клетками основной ткани с большими межклетниками.

Кора

Различают первичную и вторичную. Первичная находится под перидермой и состоит из коленхимы (механической ткани) и паренхимы первичной коры.

Вторичная кора или луб

Представлен проводящей тканью – ситовидными трубками, механической тканью – лубяными волокнами, основной – лубяной паренхимой. Слой лубяных волокон образует твердый луб, другие ткани – мягкий.

Камбий

Камбий (от лат. cambio – изменяю). Находится под корой. Это образовательная ткань, которая имеет вид тонкого кольца на поперечном срезе. Снаружи клетки камбия образуют клетки луба, внутри – древесины. Клеток древесины, как правило, образуется значительно больше. Благодаря камбию стебель растет в толщину.

Древесина

Состоит из проводящей ткани – сосудов или трахеид, механической – древесинных волокон, основной – древесинной паренхимы. Длина сосудов может достигать 10 см (иногда – нескольких метров).

Сердцевина

Занимает центральное место в стволе. Состоит из тонкостенных клеток основной ткани, больших по размерам. Внешний слой представлен живыми клетками, центральная часть – преимущественно отмершими. В центральной части стебля может получаться полость – дупло.

В живых клетках откладываются питательные вещества. От сердцевины к коре через древесину проходит ряд клеток сердцевины, которые называются сердцевинными лучами. Они обеспечивают горизонтальное перемещение раз-ных соединений.

Клетки сердцевины могут быть заполнены продуктами метаболизма, воздухом.

Видоизменения стебля

Стебли могут выполнять дополнительные функции, связанные с их видоизменением. Видоизменения возникают в процессе эволюции.

Усики

Это вьющиеся, длинные, тонкие стебли с редуцированными листьями, которые обвиваются вокруг разных опор. Они поддерживают стебель в определенном положении. Характерны для винограда, тыквы, дыни, огурца и т. п.

Колючки

Это укороченные побеги без листьев. Расположены в пазухах листьев и соответствуют боковым пазухам или образуются из спящих почек на столонах (гледичия). Они защищают растение от поедания животными. Характерны стебельные колючки для дикой груши, сливы, терна, облепихи и др.

Образования годичных колец

У деревьев, которые живут в климате с сезонными изменениями, в стебле формируются годичные кольца – на поперечном срезе наблюдается чередование темных и светлых концентрических колец. По ним можно определить возраст растения.

За вегетационный период растения, образуется одно годичное кольцо. Светлые кольца – это кольца древесины, имеющей большие тонкостенные клетки, сосуды (трахеиды) большого диаметра, которые образуются весной и при активном делении клеток камбия. Летом клетки немного мельче, имеют более толстые клеточные стенки проводящей ткани. Темные кольца получаются осенью.

Клетки древесины мелкие, толстостенные, имеют больше механической ткани. Темные кольца функционируют больше как механическая ткань, светлые – как проводящая. Зимой клетки камбия не делятся. Переход в кольцах постепенный – от весенней к осенней древесине, резко обозначенный – при переходе от осенней к весенней.

Весной деятельность камбия возобновляется и формируется новое годичное кольцо.

Толщина годичных колец зависит от климатических условий в данный сезон. Если условия были благоприятными – светлые кольца широкие.

Годичные кольца незаметны у тропических растений, так как они растут на протяжении всего года почти равномерно.

Органный уровеньУровни организации живого

Побег

Видоизменение стебля у растений

Стебель – вегетативный орган растения, обладающий отрицательным геотропизмом (растет в обратном направлении силы притяжения), представляющий ось побега, несущий листья, почки, органы размножения.

Его основные функции:

  • Опорная – за счет механических тканей (древесинные волокна в ксилеме) выносит листья к свету
  • Проводящая – благодаря проводящим тканям – ксилеме (восходящий ток) и флоэме (нисходящий ток) – осуществляет транспорт веществ между корнем и листьями
  • Запасающая – в центре стебля находится сердцевина, где складируется запасное питательное вещество растений – крахмал
  • Вегетативное размножение – здесь возможны разные варианты и способы, к примеру: черенками, отводками
  • Фотосинтез – в ряде случаем сами стебли фотосинтезируют (алоэ, хвощ)

Запомните “формулу”! Побег = стебель + листья + почки. Как видно из формулы, побег состоит из стебля и расположенных на нем листьев и почек, сам побег развивается из почки или семени. От побега могут отходить только придаточные корни.

Растет вверх за счет постоянного деления митозом клеток конуса нарастания, расположенного на верхушке стебля и защищенного почечными чешуевидными листьями. В конусе нарастания закладываются все элементы побега – стебель, листья, соцветия, почки, цветы.

Боковые почки обеспечивают ветвление побега. В толщину стебель растет за счет феллогена и камбия.

Участок стебля, на котором расположен лист или листья называется узел. Расстояние между двумя соседними узлами – междоузлие. Пазуха листа – участок между основанием листа и стеблем, в пазухе листа находится пазушная почка.

В целом побег имеет членистое (метамерное) строение, метамер – каждый повторяющийся узел. Побеги, у которых междоузлия хорошо выражены, а соседние листья удалены друг от друга, называются удлиненными.

Если же междоузлия на побеге почти отсутствуют, а узлы сильно сближены – такие побеги называются укороченными.

Выделяют следующие структуры стебля: первичная и вторичная.

  • Первичная – формируется в результате деятельности апикальной (верхушечной) меристемы
  • Вторичная – формируется благодаря активности камбия

У однодольных растений на начальных этапах развития побега формируется первичная структура стебля, сохраняющаяся в течение всей жизни. У многолетних двудольных растений и голосеменных эта структура претерпевает ряд изменений, так что постепенно из первичной структуры стебля формируется вторичная.

Срез стебля

Стебли различных растений имеют разную анатомическую организацию, но строение стебля семенных растений необходимо запомнить. Оно приведено ниже.

Следует выстроить четкое понимание расположения тканей в стебле, а также их функции. Наиболее поверхностно располагаются покровные ткани, защищающие растение от неблагоприятных факторов внешней среды: эпидермис, пробка, корка.

Глубже лежит луб (флоэма) – проводящая ткань, по которой осуществляется нисходящий ток органических веществ. Далее идет слой камбия, образовательной ткани, за счет которой стебель растет в толщину.

Еще глубже залегает древесина (ксилема) – проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток к листьям воды и минеральных солей.

В промежутках между проводящими тканями расположена паренхимная ткань – сердцевинные лучи. В толще проводящих тканей имеются ткани механические, придающие опору растению.

Механические ткани представлены в ксилеме древесинными волокнами, а во флоэме – склеренхимными элементами. В центре стебля лежит сердцевина, принадлежащая к группе основных тканей растения.

Сердцевина – запасающая ткань, здесь складируется крахмал, запасное питательное вещество растений.

В результате активности клеток камбия закладываются вторичные ксилема и флоэма, постепенно стебель утолщается. Вторичной ксилемы всегда больше, чем вторичной флоэмы.

В дальнейшем первичный покров (эпидерма) сменяется пробкой, образуемой феллогеном (пробковым камбием), откладывающим кнаружи феллему (или пробку), а внутрь – феллодерму (пробковую кожицу).

Напомню, что перидерма представляет собой совокупность тканей: пробковая кожица, пробка и пробковый камбий.

Характер ветвления побега

Происходит по мере роста побега. Ветвление побега необходимо для увеличения площади соприкосновения со средой обитания.

Различают 4 типа ветвления:

  • Дихотомическое (вильчатое) – из конуса нарастания верхушечной почки развиваются две одинаковые ветви, то есть конус нарастания делится надвое (у плаунов, многоклеточных водорослей, мхов).
  • Моноподиальное – побег долго растет за счет верхушечной почки. Характерно для голосеменных растений – сосны, ели.
  • Cимподиальное – верхушечная меристема (почка) функционирует определенный промежуток времени (сезон), после чего отмирает, и ее функцию перенимает боковая почка, рост продолжается. Присутствует у черемухи.
  • Ложнодихотомическое – верхушечная почка отмирает, а две супротивно расположенные боковые почки образуют два верхушечных побега. У сирени, конского каштана.

Способ расположения побега в пространстве

По расположению в пространстве побег может быть:

  • Прямостоячим – постоянно растет вверх
  • Приподнимающимся – некоторая часть стебля развивается на поверхности субстрата, затем растет вверх как прямостоячий стебель
  • Ползучий – растет горизонтально, укореняется в узлах
  • Стелющийся – растет горизонтально, без укоренения узлов
  • Обвивающимся вокруг опоры – из-за плохого развития механических тканей стебель вынужден создавать себе дополнительную опору
  • Цепляющимся за опору – та же ситуация, что и у обвивающегося стебля, но цепляется за опору с помощью усиков

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Видоизменения побегов

Длительная эволюция привела к появлению уникальных механизмов адаптации растений к условиям среды, в частности к развитию видоизмененных побегов. Видоизмененные побег необходим растению для выполнения важных функций, таких как: вегетативное размножение, накопление питательных веществ, защита, прикрепление к субстрату.

Видоизмненные побеги бывают двух типов: надземные и подземные. Важно понимать, что где бы побег не находился, он будет удовлетворять формуле приведенной выше: побег = стебель + листья + почки. Не забывайте ее, она крайне вам пригодится!

Давайте перейдем к классификации видоизменений побегов.

  • Подземные видоизменения побегов
    • Корневище
    • Корневище – многолетний подземный видоизменения побег с отходящими от него придаточными корнями. На корневище находятся редуцированные чешуевидные листья, в их пазухах располагаются почки.Корневища подразделяются на длинные и короткие. К длиннокорневищным растениям относятся: пырей ползучий, ландыш майский, мать-и-мачеха, горошек мышиный.

    • Луковица
    • Луковица – видоизменный побег с плоским и коротким стеблем – донцем, от которого отходят придаточные корни, всасывающие воду и растворенные минеральные вещества из почвенного раствора.Видоизмененные листья в луковице представлены двумя типами: сухие чешуевидные листья выполняют защитную функцию, покрывая луковицу снаружи, и сочные чешуевидные листья, расположенные внутри луковицы, накапливают запасные питательные вещества и воду. Имеется у лука репчатого, чеснока, тюльпана, подснежника, нарцисса.

    • Клубнелуковица
    • Клубнелуковица – укороченный видоизмененный побег, представляющий собой утолщенную часть стебля, в котором накапливаются питательные вещества.Накопление питательных веществ в стебле – основное отличие клубнелуковицы от луковицы, у которой питательные вещества запасаются в чешуях.С нижней стороны отходят придаточные корни, сверху расположены 1 или 2 точки роста. Внешне клубнелуковицу покрывают сухие чешуевидные листья, внешне она напоминает луковицу. Имеется у гладиолуса, шафрана, безвременника.

    • Клубень
    • Клубень – укороченный видоизменённый побег, образованный в результате разрастания одного или нескольких междоузлий, имеет шарообразную форму.Хорошо выражена запасающая функция стебля, имеются чешуевидные листья и почки в пазухах листьев, у картофеля почки называют “глазки”. Столоны (подземные корневища) картофеля образуют новые клубни, за счет разрастающейся верхушечной почки.

  • Надземные видоизменения побегов
    • Колючка – укороченный побег без листьев с острой верхушкой, защищает растение от поедания животными. Колючки являются видоизменениями побега у боярышника, дикой яблони, дикой груши.
    • Усики, цепляясь за объекты внешней среды, придают опору растению и обеспечивают рост вверх. Усики являются видоизменением побега у огурца, винограда, тыквы, дыни.
    • Столон – видоизмененный горизонтальный подземный или наземный побег (стебель), растущий из утолщения корня растения. Подземные столоны характерны для картофеля. Надземные столоны (усы) имеются у земляники, костянки.
    • Кладодий – видоизмененный побег, представляющий собой листовидный уплощенный длительно растущий стебель, выполняющий функцию листа. Настоящие листья на кладодии редуцированы или рано отпадают. Имеется у кактуса-декабриста, опунция, мюленбекии плосковеточной.
    • Филлокладий – видоизмененный побег, по строению напоминающий кладодий. Однако морфологи считают отличительной чертой филлокладия исключительно плоские листообразные побеги, быстро прекращающие свой рост. Имеется у иглицы колючей.

§ 10. Видоизменения побегов

Видоизменение стебля у растений

1. Какие видоизменения корней вы знаете? Какие функции они выполняют?

Основная функция корня — закрепление растения в почве и высасывание из почвы воды, насыщенной минеральными и органическими веществами. Но у некоторых растений корень видоизменён и выполняет некоторые дополнительные функции. 

Корнеплод — это утолщенный главный корень растения, который выполняет дополнительную функцию по запасанию питательных веществ. К корнеплодам относятся такие растения как морковь, свекла, брюква, редис и репа.

Корневые клубни — это утолщения на боковых и придаточных корнях растения, в которых откладываются дополнительные питательные вещества. Корневые клубни имеются у батата, георгины и чистяка весеннего.

Корни-прицепки — это придаточные корни, вырастающие на наземной части стебля и служащие для дополнительного крепления растения. Корни-прицепки есть у плюща и других вьющихся растений.

Воздушные корни — это видоизменённые корни некоторых растений, которые растут не в почве, а свободно свисают с ветвей и стволов растений. Воздушные корни служат для поглощения дождевой воды и встречаются у орхидей и некоторых других тропических растений.

Дыхательные корни — это видоизменённые корни, растущие вертикально вверх и выступающие из почвы. Дыхательные корни служат для обеспечения дополнительного поступления кислорода растениям, растущих на топких прибрежных почвах недостаточно насыщенных воздухом для дыхания растений. 

Корни-присоски — это корни, способные проникать в стебли других растений и высасывать из них органические вещества и соки. Такие корни встречаются у растений-паразитов, например у омелы.

Опорные корни — это корни, служащие для обеспечения дополнительной опоры для очень крупных деревьев. Например такие корни есть у бадьяна.

2. Какие видоизменения листьев вам известны? Какова их функция?

Основные функции листа растения:

  • осуществление процесса фотосинтеза(преобразование углекислого газа и воды в органические вещества, необходимые для жизни растения, которое происходит посредством действия солнечных лучей);
  • обеспечение дыхания (газообмена) листа;
  • транспирация (испарение излишней влаги из растения).

Некоторые растения под воздействием окружающей среды изменили свои листовые пластины для того, чтобы они могли выполнять и другие функции. 

Колючки — это видоизменённые листья, которые помогают растению защититься от поедания травоядными и снижают испаряемость воды с поверхности листа. Такими листьями обладают кактусы, барбарис, белая акация, молочаи, репейник и т.д.

Усики — это видоизменённые листья, которые создают возможность для дополнительной опоры наземной части растения. Например, такие листья — усики есть у гороха и плюща.

Ловчие снасти — это видоизменённые листья, которые ловят и перерабатывают насекомых в потребляемые растением органические вещества. Такими листьями обладает росянка. 

Запасающие листья — это видоизменённые листья, которые выполняют функцию по хранению дополнительного запаса питательных веществ и воды. Такие листья можно наблюдать у алоэ, капусты или лука (луковицы).

Защитные листья — это видоизменённые листья, которые преобразовались в защитные чешуйки. Такими листьями-чешуйками обладают все почки, а также некоторые растения, например лук.

3. Каковы основные функции стебля?

Основные функции стебля — это опора для наземной части растения и транспортировка органических веществ и воды с растворёнными в ней минеральными веществами от корня к другим частям растения и обратно. 

4. Что называют побегом?

Побег — это стебель с расположенными на нём почками и листьями.

Лабораторные работы

Лабораторная работа: «Строение клубня»

1. Рассмотрите клубень картофеля. Найдите основание и верхушку.

2. Рассмотрите глазки. Каково их расположение на клубне? Рассмотрите почки в глазке, пользуясь лупой.

Глазков больше на той стороне клубня, которую называют верхушкой. Обычно на поверхности клубня находится 2 — 3 почки.

3. Сделайте тонкий поперечный срез клубня. Рассмотрите его на свет. Сравните поперечный срез клубня с поперечным срезом стебля (рис. 42).

Срез клубня по строению похож на срез стебля: у него есть пробка, луб, древесина и сердцевина с сердцевинными лучами.

4. Зарисуйте поперечный срез клубня.

5. Капните на срез клубня йодом. Объясните, что произошло.

После того, как на срез клубня капнули йодом, цвет клубня изменился на сине-фиолетовый. Это произошло потому, что клубень содержит большое количество крахмала, который при взаимодействии с йодом всегда даёт подобную реакцию. Крахмал — это основное запасающее вещество клубней картофеля. 

6. Докажите, что клубень — это видоизменённый подземный побег.

Как и у обычного надземного побега у клубня картофеля имеется верхушечная и боковые (пазушные) почки, из которых потом развиваются новые надземные побеги. Также сам клубень по строению представляет собой классический стебель. У него есть пробка, луб, древесина и сердцевина. 

Лабораторная работа: «Строение луковицы»

1. Рассмотрите внешнее строение луковицы. Какое значение имеют сухие чешуи?

Сухие чешуи — это наружные чешуи луковицы. Они плотные и кожистые, поэтому хорошо защищают внутреннюю часть луковицы от внешних повреждений и болезней.

2. Разрежьте луковицу вдоль. Зарисуйте продольный разрез луковицы, обозначьте чешуи, донце, почки, придаточные корни.

3. Докажите, что луковица — это видоизменённый подземный побег.

У луковицы, как и у надземного побега имеются:

  • стебель — плоское донце
  • видоизменённые листья — сухие (наружные) и мясистые (внутренние) чешуи
  • верхушечная и пазушные почки — почки на донце луковицы.

Кроме того из луковицы со временем развиваются молодые надземные побеги.

Вопросы в конце параграфа

1. Какие видоизменённые подземные побеги вы знаете? Назовите растения, имеющие корневище, клубень, луковицу.

К видоизменённым подземным побегам относятся корневища, клубни и луковицы.

Так, корневища есть у крапивы, ириса, пырея, ландыша, аспидистры и других. Клубнями обладают такие растения как картофель, топинамбур (земляная груша) и хохлатка. Луковицы образуются у репчатого лука, тюльпана, лилии, нарцисса и других растений. 

2. Как развивается клубень картофеля?

Клубень — это верхушечное утолщение подземных побегов картофеля — столонов. Из листьев растения в столоны постоянно поступают органические вещества и откладываются в клубне. Благодаря этому клубень растёт и развивается, чтобы к осени превратиться в крупные картофелины. 

3. Почему клубень картофеля следует считать побегом?

Клубень, как и побег, имеет стебель (сам клубень состоящий из пробки, луба, древесины и сердцевины), а также верхушечную и пазушные почки — глазки картофеля.

4. Какое строение имеет луковица?

В нижней части луковицы расположено донце, которое представляет собой стебель. От донца развиваются внешние сухие и внутренние мясистые чешуйки — видоизменённые листья, а также почки в пазухах чешуй. 

5. Как доказать, что корневище и луковица — это видоизменённые побеги?

Побег — это стебель, с расположенными на нём листьями и почками. Такое же строение имеют и корневище, и луковица. У них также имеется стебель, верхушечная почка и пазушные почки. 

Какие надземные видоизменения побега вы знаете?

Надземные видоизменения могут быть следующими:

  • утолщение междоузлий стебля капусты кольраби;
  • усики огурца, дыни, земляники, тыквы и винограда;
  • колючки дикой груши, яблони и боярышника.

Подумайте

По каким признакам можно отличить клубни от корнеплода, корневище от корня?

Корнеплод — это видоизменённый главный корень, а клубень — видоизменённый стебель, у которого есть почки (глазки).

Корневище, в отличие от корня, имеет верхушечную и пазушные почки, а также видоизменённые листья — плёнчатые чешуйки. 

Задания

1. Поместите луковицу репчатого лука в банку с узким горлышком так, чтобы она не проваливалась, а только касалась донцем воды, налитой в банку. Наблюдайте за развитием у луковицы придаточных корней и зелёных листьев. Почему она растёт, хотя находится не в почве?

Мягкие чешуйки луковицы — это хранилище для питательных веществ, необходимых для развития растения. Поэтому в благоприятных условиях (наличие тепла, света и воды) луковица начинает прорастать даже без посадки в почву. 

2. С наступлением тёплой весенней погоды наблюдайте за цветением луковичных и корневищных растений. Определите названия этих растений. Отметьте начало и окончание цветения, а также укажите, что характерно для этих растений в данный период года.

Луковичные растения: тюльпаны, нарциссы с наступлением теплой погоды начинают прорастать. Благодаря этому некоторые виды луковичных цветов зацветают уже сразу как сходит снег, впрочем существуют и виды, которые цветут летом или осенью.

  • Весной цветут: первоцветы, подснежники, крокусы, мускари, тюльпаны, нарциссы и прочие цветы.
  • Летом цветут: лилии, георгины, фрезии, гладиолусы, лилейник и многие другие луковичные цветы.
  • Осенью зацветают безвременники, цикламены и крокусы.

Продолжительность цветения луковичных растений зависит от их вида, а также от сорта растения. Например тюльпаны обычно радуют садоводов своими цветами в течении одно-двух недель.

https://www.youtube.com/watch?v=D_S-_Dtg0yI

Корневищные растения: астры васильки, водосбор, гвоздика, герань, дельфиниум, ирис, камнеломка, колокольчик, люпин, мак, нивяник, пион, фиалка, флоксы и многие другие цветы.

Большинство корневищных цветов цветёт в летний период, у некоторых растений цветение продолжает с мая по сентябрь. Время и продолжительность цветения могут сильно различаться и зависят от вида растения. Весной же многие садоводы занимаются делением и пересадкой корневищных растений.

Словарик

Видоизменённый побег — это побег, который имеет отличный от классического побега внешний вид и выполняющий наряду с основными и дополнительные функции.

Корневище — это видоизменённый побег внешне напоминающий корень. Корневища развиваются чаще всего под землёй. У них есть верхушечная и пазушные почки и видоизменённые листья в виде чешуй. Корневище служит для запасания питательных веществ, закрепления растения в почве и вегетативного размножения.

Клубень — это видоизменённый побег, который развивается под землёй в результате разрастания одного или нескольких междоузлий. Клубень имеет строение шарообразного стебля с почками — глазками. Он служит для запасания питательных веществ для растения, а также для вегетативного размножения растения. 

Луковица — это видоизменённый побег, который образуют некоторые многолетние растения. Луковицы по внешнему виду напоминают утолщенный корень, но на самом деле включают в себя плоский стебель (донце) и видоизменённые листья (мясистые и сухие чешуи). Луковицы служат для закрепления растения в земле, запасания питательных веществ и для вегетативного размножения. 

Ваш цветник
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: