Видоизменения побегов
- Клубень
Это видоизменение нам знакомо с самого детства, ведь оно есть у картофеля, который часто был гарниром на нашей тарелке.. Клубень служит растениям для запасания питательных веществ и вегетативного размножения.
| Почему клубень считается побегом?Да, здесь всё написано правильно. Клубень считается побегом, потому что имеет почки – глазки, прорастающие в ростки, придаточные корни – столоны. |
Строение клубней картофеля
- Луковица
Такое видоизменение побега характерно для представителей семейства Луковые. Луковица состоит из
- донца,
- сухих,
- сочных чешуй.
Донце выступает видоизмененным стеблем, к которому прикрепляются придаточные корни и листья: сухие и сочные чешуи.
Сухие чешуи выполняют защитную функцию, а сочные запасают влагу и питательные вещества. Примеры растений: лук, чеснок, тюльпан, нарцисс, лилия.
Строение луковицы
3. Корневище
Корневище участвует в вегетативном размножении растений и имеет выраженные узлы с растущими из них придаточными корнями и побегами и междоузлия. Примеры растений: ирис, ландыш, пырей, крапива.
Строение корневища
Надземные
Видоизменения надземных побегов проявляются в виде уплотнения, одеревенения, значительного расширения всего побега или отдельных его частей. Ниже кратко описаны виды и функции преобразований надземных побегов.
Колючки. Одеревеневшие боковые побеги, не имеющие листьев. Острый конец обеспечивает защиту от поедания. Колючки отличаются от шипов, встречающихся у некоторых представителей семейства Розоцветные (шиповник, малина, роза). Шип – это вырост покровной ткани стебля, не привязанный к определённой части побега. Колючки же развиваются в пазухах листьев или из спящих почек. Иногда это видоизменённые листья. Могут быть простыми или разветвлёнными. Примеры – боярышник и барбарис.
Рис. 1. Колючки акации.
- Усики. Длинный боковой побег, не имеющий листьев. Может закручиваться в спираль на конце или ветвиться. Усики выполняют опорную функцию: растение цепляется за предметы, приподнимаясь от земли. Присущи растениям семейства Тыквенные (огурцу, арбузу, тыкве), винограду и страстоцвету голубому.
-
Надземные столоны.
Называются усами (не путать с усиками). Часто образуются весной и являются органами размножения. Отходят от основания стебля и стелятся по земле. Из верхушки уса вырастает новое растение. От нижней части отходят корни, а от верхней – побеги с короткими междоузлиями, образовывая розетки. За год столоны отмирают, а молодое растение пускает собственные усы. Типичными представителями являются земляника, клубника, живучка ползучая.
- Кладодий. Это боковой широкий, зачастую мясистый побег, напоминающий лист. Содержит хлорофилл и выполняет функцию фотосинтеза. Способен к продолжительному росту. У некоторых растений из почек кладодия развиваются колючки. Примерами являются кактус-декабрист, опунция, кармихеля южная, мюленбекия плоскоцветочная.
Рис. 2. Опунция.
- Филлокладий. По происхождению и функции напоминает кладодий, но имеет ограниченный рост. Располагается в пазухах чешуйчатых листьев. В некоторых случаях внешне сложно отличить филлокладий от обычных листьев. Примеры – филлантус, иглица, некоторые растения рода Спаржа.
- Псевдобульба. Также называется наземным клубнем. Развивается у представителей семейства Орхидные и кольраби. Представляет собой уплотнение над поверхностью земли. Может давать побеги.
У гороха в усики видоизменяются листья, а не целые побеги.
Надземные видоизменения побегов
Надземные видоизменения побегов могут встречаться у многих видов растений и также выполняют разные функции. Например:
- Колючки — это острые зубчики, возникающие на некоторых побегах растений для защиты от животных. Например, у груши и дикой яблони некоторые побеги превращаются в колючки.
- Усики — это длинные тонкие побеги, которые используются растением для опоры или захвата опоры, например, у гороха или у розы.
- Розеточные побеги — это побеги с укороченными междоузлиями, к которым прикреплены соответствующие листья, образующие розетку. Встречаются у многих растений, например, у розеточных растений, таких как репейник или листовой салат.
- Кочан — это сильно разросшаяся почка. Она может являться частью плода или растительной чаши, например, у капусты или у винограда.
- Цветок — это укороченный генеративный побег с ограниченным ростом, предназначенный для семенного размножения цветковых растений. Цветок формируется в результате специального процесса развития побега, называемого инфло-ресценция.
Псевдобульба
У этой утолщённой околоземной (или околосубстратной) части стебля растений (относящихся преимущественно к семейству орхидных) есть несколько названий. Она называется псевдобульбой, воздушным (или надземным) клубнем, туберидием и даже ложной луковицей. Это видоизменение позволяет накапливать воду и питательные вещества. Оно возникает из одного или нескольких междоузлий (а то из всей вертикальной части стебля) в зависимости от вида растения. Отличия от луковиц и клубнелуковиц в том, что ложные луковицы — зелёного цвета, и они находятся над грунтом.
Их размер может быть маленьким или средним (более пятнадцати сантиметров), они могут иметь удлинённую форму (ветеренообразную, луковицеобразную или цилиндрическую), шарообразную форму или даже плоскую форму. Псевдобульба может являться основанием для роста цветоносов и листьев. Туберидии могут просуществовать 1-5 лет, у отдельных видов — до двенадцати лет. У некоторых видов орхидей также через специальные устьица наверху ложных луковиц может осуществляться газообмен с окружающей воздушной средой.
Клубень
Клубнем называют укороченный побег округлой (шаровидной в той или иной степени) формы. Клубень формируется как результат разрастания междоузлий (так называется промежуток побега или стебля между узлами, из которых отходят листья) в отсутствие листьев. Клубень формируется на конце столона как бокового вытянутого побега корневища. Основная функция — запасающая; в клубнях накапливаются и хранятся питательные вещества (нутриенты и крахмал) и энергия, которая идёт на рост в тёплое время года. С помощью клубней также растения переживает периоды низкой температуры (например, снежные и морозные зимы), а также засушливые периоды.
Также клубни могут отвечать за бесполое размножение. На клубнях присутствуют пазушные почки, которые могут называться «глазками» (прежде всего, у картофельных клубней). Самые известные растения с клубнями — это картофель и топинамбур, и клубни этих растений пригодны в пищу. Однако клубни не стоит путать с корнеклубнями (корневыми клубнями) — так называют утолщённые корневые части; в качестве примера подобного можно назвать батат.
Корневище
Видоизмененный побег корневище встречается у многих многолетних растений (крапивы, ландыша, пырея и др.). Корневище находится в верхних слоях почвы, напоминает корень, но стелится горизонтально.
Корневище — это побег, так как оно имеет верхушечную и пазушные почки, а также листья, которые видоизменены в чешуйки. Сходство с корнем корневищу придают придаточные корни, которые отрастают от него по всей длине.
За вегетационный период растением в корневище откладываются запасные питательные вещества. За их счет на следующий год из почек корневища вырастают новые молодые побеги.
С помощью частей корневища, содержащих почки и корни, возможно вегетативное размножение растений.
Формы корневища и их функции
Распространенными формами корневища являются горизонтальное, вертикальное и плотноповерхностное. Горизонтальное корневище располагается на поверхности или недалеко от нее, часто имеет ползучий характер и выполняет функции запасания питательных веществ и воды для растения.
Вертикальное корневище имеет форму вертикальной оси и служит для закрепления растения в почве, а также для проведения воды и питательных веществ из надземных органов к корням. Оно также способствует запасанию запасных веществ и обеспечивает растение стойкостью к внешним воздействиям.
Плотноповерхностное корневище широко распространено у растений, живущих в условиях сильной конкуренции за воду и питательные вещества. Оно располагается недалеко от поверхности почвы и способно быстро поглощать воду, снижая ее потери.
В целом, корневища играют важную роль в жизнедеятельности растений, обеспечивая им необходимые ресурсы для выживания и развития. Форма корневища зависит от условий обитания, а его функции могут быть разнообразными, но всегда направлены на поддержание жизнеспособности растения.
Филлокладий
Филлокладиями называются видоизменения побега, которые визуально похожи на листья, но они не совсем листья. Это — уплощённые побеги, рост коих (как у колючек) ограничен, и они вырастают из боковых почек, что располагаются в пазухах чешуевидных или плёнчатых листьев малых размеров. При этом филлокладии лишены метамерности. Функциональная направленность чаще всего ограничена лишь усилением фотосинтеза у растения. Встречаются такого рода видоизменения у покрытосеменных растений наподобие иглицы, смелы, спаржевых видов, филлантуса, а также (в редких случаях) у голосеменных (таких, как филлокладус).
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.
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.
У отдельных видов имеются так называемые луковички детки. Фактически это небольшие дольки, каждая из которых прорастает, давая жизнь новому отдельному растению.
https://youtube.com/watch?v=6x2X8DjrNlE
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.
Взаимосвязь внутреннего строения стебля и его основных функций
Проводящую функцию стебель выполняет благодаря тому, что среди составляющих его элементов есть и .
Электронно-микроскопическое изображение проводящих элементов стебля
Они относятся к и состоят из проводящих элементов, которые имеют форму трубок и по которым проходит нисходящий и восходящий ток веществ.
Опорную функцию стебель выполняет благодаря наличию в нем .
Запасающую — за счет того, что сердцевина стебля состоит из клеток , которые запасают питательные вещества.
Трехлетний стебель липы в поперечном разрезе: зеленым цветом обозначена кора и луб, затем тонкий слой камбия, серым цветом — древесина, в центре стебля — сердцевина.
Функция роста осуществляется за счет деления клеток в конусе нарастания (благодаря чему стебель растет в длину) и клеток (благодаря ему стебель растет в ширину).
Функция главной оси заключается в том, что на стебле, как на оси, расположены листья, ветви, почки и другие части растения, которые все связаны этой осью между собой и составляют единый организм.
{"questions":,"answer":}}}]}
Приспособленность корневища к жаре и засухе
Многие растения, обладающие корневищем, проявляют удивительную приспособленность к жаре и засухе. Корневище играет важную роль в сохранении влаги в почве и обеспечении растения необходимыми питательными веществами.
| Преимущества корневища | Описание |
|---|---|
| Хранение влаги | Корневище имеет способность накапливать влагу в периоды избытка осадков и сохранять ее на долгое время. Это позволяет растению выживать в условиях засухи. |
| Поиск влаги | Корневище способно проникать глубоко в почву в поисках влаги и достигать водоносных слоев, недоступных для других корней. Это позволяет растению получать воду даже в условиях ограниченного доступа к ней. |
| Сохранение питательных веществ | Корневище содержит запасные ресурсы питательных веществ, которые растение может использовать в периоды нехватки питания. Это позволяет растению выживать в условиях недостатка питательных веществ в почве. |
| Распространение | Корневище может служить средством распространения растения за счет возможности отпускать боковые побеги или прорастать новые растения из отдельных фрагментов корневища. Это позволяет растению увеличивать свою популяцию в новых местах. |
Таким образом, корневище является одной из главных адаптивных особенностей растений, позволяющей им выживать и процветать в условиях жары и засухи.
Усики
Усики отличаются от усов и других вариантов надземных столонов. Они всегда безлистные, они могут быть как ветвистыми, так и неразветвлёнными, жгутовидные на вид и метамерные по строению. В отличие от усов, усики специализируются не на размножении, а на усилении опоры растения. Такие видоизменённые побеги есть у тех растений, что не могут самостоятельно существовать в вертикальном положении. Усики имеют как прямую часть, что не разветвляется, так и закручивающиеся сегменты. Встречаются у растений наподобие винограда, дыни, арбуза, огурца, тыквы.
Но у разных растений они возникают в разных местах. У одних (страстоцвет голубой, как пример) усики являются пазушными побегами моноподиев (так называется осевой орган, отступающий от центральной оси стебля или корня) и находятся в лиственных пазухах, у других (пример — виноград) усики являются концами боковых побегов боковых осей цимозных соцветий (они называются монохазием). При этом девичий виноград имеет более усложнённые усики, развившиеся в прикрепительные присоски.
Видоизменения стебля у подземных побегов
У некоторых растений помимо надземных есть еще и подземные побеги, которые видоизменились для хранения запасных веществ.
Они также выполняют функцию размножения и помогают растению переждать неблагоприятный период.
Корневище
Корневище — внешне похоже на корень, но имеет узлы, междоузлия, а также листья и почки. Листья недоразвитые, чешуевидной формы. В узлах развиваются придаточные корни.
Корневище бамбука
В холодное время надземные побеги отмирают, а весной из почек на корневище вырастают новые. На первых порах они используют вещества, запасенные корневищем.
Если от материнского растения оторвать участок корневища, из него можно вырастить новое растение, что используется в растениеводстве.
Примеры растений с корневищем: пырей, ирис, пион, мать-и-мачеха, спаржа, ландыш.
Как отличить корневище от корня?
Показать ответ
Скрыть ответ
По узлам, листьям и почкам, которые есть на корневище, но не на корнях.
Клубень
— утолщение округлой формы на подземном стебле из-за разрастания междоузлия. Примеры: картофель, редис, топинамбур.
У картофеля, например, клубни развиваются из верхушечных почек столонов (тонкие подземные боковые побеги корневища). На клубне есть почки, верхушечная и боковые, которые мы называем глазка́ми.
Из глазков развиваются надземные побеги, которые какое-то время питаются веществами, запасенными в клубне.
Почему клубень относят к видоизмененным побегам, а не к видоизмененным корням?
Показать ответ
Скрыть ответ
Сходство клубня, например, картофеля с побегом видно даже по его внешнему строению — у клубня есть верхушечная и боковые почки, а корневого чехлика нет.
И на свету клубень картофеля начинает зеленеть, так как в его клетках вырабатывается хлорофилл. (Есть зеленый картофель ни в коем случае нельзя — он ядовит!) Прямо как в стеблях. А с корнями такого обычно не происходит.
Луковица
Луковица — это укороченный недоразвитый уплощенный побег, который называют донцем.
От донца вверх отходят сочные мясистые . Они укрывают внутренний побег или почку, из которой будет развиваться внутренний побег.
Луковицы тюльпана
Снаружи луковица защищена тонкими сухими чешуями. А между мясистыми чешуями имеются почки, из которых у некоторых растений вырастают луковицы-детки, или зубки́/зубчики. С их помощью растение размножается.
Примеры: лук, чеснок, тюльпан, нарцисс, подснежник, гиацинт.
Чем отличается строение клубня от луковицы?
Показать ответ
Скрыть ответ
Клубень — это сильно разросшийся стебель. Он покрыт кожицей и имеет снаружи почки (верхушечную и боковые).
Луковица — это недоразвитый уплощенный стебель с мясистыми видоизмененными листьями, в пазухах которых находятся почки.
{"questions":,"answer":}}}]}
Побеги и признаки их видоизменений
| Цифра на рисунке | Название побега | Признаки его видоизменения |
| 1 | Корневище | похоже на корень, но имеет узлы и междоузлия |
| 2 | Клубень | имеет округлую форму, а также верхушечную и боковые почки |
| 3 | Луковица | имеет недоразвитый уплощенный побег и мясистые листья, в пазухах которых расположены почки |
Почему при прополке посевов вручную не следует выдергивать сорняки из почвы очень быстро?
Показать ответ
Скрыть ответ
Потому что так можно обломать сорняк и оставить часть его подземных побегов с почками в земле незамеченными. И вскоре сорняк вырастет снова.
Видоизменения подземных побегов
Корневище — подземный побег, выполняющий функции отложения запасных веществ, возобновления, а иногда и вегетативного размножения. Корневище не имеет листьев, но имеет хорошо выраженную метамерную структуру, узлы выделяются либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по живым чешуевидным листьям и по расположению пазушных почек. На корневище могут формироваться придаточные корни. Из почек корневища вырастают его боковые ответвления и надземные побеги.
Корневища характерны преимущественно для травянистых многолетников — копытень, фиалка, ландыш, пырей, земляника и др., но бывают у кустарников и кустарничков. Длительность жизни корневищ колеблется от двух-трёх до нескольких десятков лет.
Клубни — утолщённые мясистые части стебля, состоящие из одного или нескольких междоузлий. Бывают надземными и подземными.
Надземные — утолщение главного стебля, боковых побегов. Часто имеют листья. Надземные клубни являются вместилищем запасных питательных веществ и служат для вегетативного размножения, на них могут находиться метаморфизированные пазушные почки с зачатками листьев, которые опадают и служат также для вегетативного размножения.
Подземные клубни — утолщение подсемядольного колена или подземных побегов. На подземных клубнях листья редуцированы до чешуек, которые опадают. В пазухах листьев находятся почки — глазки. Подземные клубни обычно развиваются на столонах — дочерних побегах — из почек, расположенных у основания основного побега, выглядят как очень тонкие белые стебельки, несущие маленькие бесцветные чешуевидные листья, растут горизонтально. Клубни развиваются из верхушечных почек столонов.
Луковица — подземный, реже надземный побег с очень коротким утолщённым стеблем (донцем) и чешуевидными мясистыми, сочными листьями, запасающие воду и питательные вещества, в основном сахара. Из верхушечной и пазушных почек луковиц вырастают надземные побеги, а на донце образуются придаточные корни. В зависимости от размещения листьев различают луковицы чешуевидные (лук), черепитчатые (лилия) и сборные или сложные (чеснок). В пазухе некоторых чешуек луковицы есть почки, из которых развиваются дочерних луковицы — детки. Луковицы помогают растению выжить в неблагоприятных условиях и являются органом вегетативного размножения.
Клубнелуковицы — внешне похожи на луковицы, но их листья не служат запасающими органами, они сухие, плёнчатые, часто это остатки влагалищ отмерших зелёных листьев. Запасающий орган — стеблевая часть клубнелуковицы, она утолщена.
Надземные столоны (плети) — недолговечные ползучие побеги, служащие для вегетативного размножения. Встречаются у многих растений (костянка, полевица, земляника). Обычно они лишены развитых зелёных листьев, стебли их тонкие, хрупкие, с очень длинными междоузлиями. Верхушечная почка столона, загибаясь вверх, даёт розетку листьев, которая легко укореняется. После укоренения нового растения столоны разрушаются. Народное название этих надземных столонов — усы.
Колючки — укороченные побеги, имеющие ограниченный рост. У некоторых растений формируются в пазухах листьев и соответствуют боковым побегам (боярышник) или образуются на стволах из спящих почек (гледичия). Характерны для растений жарких и сухих мест произрастания. Выполняют защитную функцию.
Побеги суккулентов — надземные побеги, приспособленные для накопления воды. Обычно с образованием суккулентного побега связана потеря или метаморфоз (превращение в колючки) листьев. Сочный стебель выполняет две функции — ассимиляционную и водозапасающую. Характерны для растений, живущих в условиях длительного недостатка влаги. Стеблевые суккуленты наиболее представлены в семействе кактусовых, молочайных.
* * *
Кладодий
Помимо филлокладия, на лист похоже и другое видоизменение побега, называемое кладодием. В отличие от филлокладия, рост этого бокового побега не ограничен. А в функциональном плане кладодий и филлокладий весьма близки, ибо кладодий тоже занимается фотосинтезом и выполняет функции листьев. Тем более, что осуществлять свои функции это видоизменение позволяет за счёт отлично развитой хлорофиллоносной ткани. Кладодии встречаются у кактусов, таких как опунция, да и в принципе (как и филлокладии) у тех растений, что существуют в засушливом климате. Интересно, что на кладодиях листья продолжительно развиваться и существовать не могут, они или быстро отмирают, или становятся колючками.
Клубнелуковица
Средним между клубнем и луковицей можно считать ещё один видоизменённый побег — клубнелуковицу. Это укороченный побег, имеющий толстый стебель, придаточные корни книзу и засохшие основания листьев в виде плёнчатых чешуй, которые создают защитную оболочку с волокнистой или гладкой поверхностью. Если точнее, то клубнелуковица сама является сильно утолщённой частью стебля. В толстом стебле накапливаются ассимиляты.
Так называют стабильные конечные продукты фотосинтетических реакций и реакций восстановления углекислот. В растительном мире к ассимилятам относятся углеводы наподобие глюкозы, сахарозы и фруктозы, органические кислоты, аминокислоты и отдельные шестиатомные спирты наподобие сорбита. Интересно, что когда накопленные запасы питательных веществ и ассимилятов начинают активно расходоваться в процессе роста растения из клубнелуковицы, этот видоизменённый побег серьёзно съёживается, и параллельно этому в разных её частях формируются новые клубнелуковицы. Клубнелуковицы выделяются у безвременника, гладиолуса, ацидантеры, иксии, фрезии, шафрана, тульбагии, ромулеи, спараксиса, кандыка.
