Видоизмененные побеги растений
Видоизмененные побеги растений
Видоизмененные побеги, по сравнению с традиционными надземными органами растений, способны выполнять дополнительные функции. Благодаря каким чертам строения это возможно?
Особенности строения побега
Побегом называют наземную часть растения. Его основой является стебель. Это осевая часть побега, на которой расположены листья и почки. В зависимости от расположения в пространстве, различают прямостоячие, стелющиеся, вьющиеся, ползучие, цепляющиеся побеги.
Места прикрепления листьев к стеблю называются узлами, а расстояние между ними – междоузлием. На побеге также располагаются зачаточные органы, которые называются почками. Если из них развиваются листья, они являются вегетативными, а если цветки – генеративными.
Функции побега
Надземный орган растений осуществляет функцию вегетативного размножения. В ходе этого процесса от целого организма отщепляется многоклеточная часть, за счет которой восстанавливается его целостность.
Важную роль побег играет в осуществлении роста и регенерации. Благодаря наличию в клетках зеленых пластид хлоропластов, лист обеспечивает растение органическими веществами, которые синтезируются в ходе фотосинтеза. Полученные в результате углеводы используются для осуществления различных процессов жизнедеятельности.
Видоизмененные подземные побеги
Но для выполнения дополнительных функций типичных черт строения недостаточно. Поэтому в природе часто встречаются видоизмененные побеги. Благодаря формированию различных утолщений и изменению формы они могут запасать воду, а также питательные вещества, обеспечивать жизнеспособность растений в неблагоприятный период, занимать выгодное положение в пространстве.
Видоизменения или метаморфозы побега могут развиваться в почве или же быть надземными. К первой группе относятся клубни, луковицы и корневища. Надземными видоизменениями побега являются усы, усики, колючки. Рассмотрим их строение более подробно.
Луковица
Хорошо всем знакомые лук и чеснок также являются подземным видоизменением побега. В его основании находится плоский стебель, который называется донцем. На нем развиваются вегетативные почки, из которых формируются листья. Они бывают трех видов:
Листья первого типа выполнят основную функцию луковицы. В них запасаются вода с растворами минеральных веществ. Сухие пленчатые листья являются защитой от механических повреждений и неблагоприятных условий. Из вегетативных почек донца вырастают молодые листья, которые часто называют зеленым луком.
Луковичные растения под землей переносят засуху и морозы. Так, например, тюльпаны, крокусы, лилии вырастают и отцветают на протяжении влажного и теплого времени года, после чего под землей образуются молодые луковицы. Их обычно выкапывают после цветения, хранят в прохладном месте, а в конце лета рассаживают.
Почему клубень – видоизмененный побег?
Многие видоизмененные побеги растут под землей. К примеру, клубни картофеля или топинамбура. Поэтому их часто путают с другим вегетативным органом растений – корнем. Доказать, что клубень – видоизмененный побег, очень легко. Его утолщенная часть является стеблем. В нем накапливается запасной углевод растений крахмал. Покровной тканью этого побега является кора. Ее мы срезаем, когда “чистим картошку”. Еще одним доказательством является наличие почек. Они называются глазками. Весной из них развиваются молодые побеги.
Корневище
Корневище – это видоизмененный побег, который также расположен под землей. Несмотря на название, к подземному органу растений он не имеет никакого отношения. Корневище состоит из удлиненных междоузлий, на котором развиваются вегетативные почки. Весной из них развиваются листья. Почвенное питание осуществляет мочковатая корневая система, которая растет пучками.
Если вы когда-нибудь пытались избавиться от злостного сорняка пырея, то знаете, что сделать это достаточно сложно. Зачастую вырывая из почвы листья, мы оставляем сам побег с жизнеспособными вегетативными почками, поэтому через определенное время они появляются снова. Наличие корневища характерно для ландыша, купены, мяты, ирисов, спаржи.
Усы и усики
А эти надземные видоизмененные побеги часто путают между собой из-за похожих названий. На самом деле они имеют разное происхождение, а поэтому и функции. Усы, или столоны, встречаются у клубники, земляники, хлорофитума, камнеломки. Чаще всего, это стелющиеся побеги с удлиненными междоузлиями и системой придаточных корней. На них развиваются простые листья. Эти структуры способны укореняться и давать начало новому организму. Так они осуществляют половое размножение.
Усики же формируются у винограда, чины, гороха, бобов. Они могут развиваться из стебля или листьев. Они помогают лазящим растениям держаться за опору. По мере роста, усики, подобно спирали, закручиваются вокруг различных предметов. Как правило, если подобные структуры не соприкасаются с опорой, они засыхают и отмирают.
Кладодий
Практически у каждого любителя комнатных цветов в доме растет зигокактус (“декабрист”). Его побег называется кладодий. Данное видоизменение представляет собой уплощенный стебель, который выполняет функцию листьев. Это проявляется в том, что кладодий осуществляет фотосинтез. Стеблевое происхождение доказывает формирование на нем цветков, которые никогда не образуются на листьях. Такие же видоизмененные побеги встречаются у опунции, спаржи, смилакса.
Значение видоизменений побега
Метаморфозы вегетативных органов значительно увеличивают адаптационные способности растений. Видоизмененные побеги выполняют в организме растений дополнительные функции в виде сохранения резерва веществ и предоставления дополнительного способа вегетативного размножения.
Человек же благодаря им получает большое количество посадочного материала. Мы употребляем в пищу клубни картофеля, луковицы порея и чеснока, которые богаты углеводами, биологически активными веществами и витаминами. Из корневищ валерианы и ландыша готовятся лекарственные настои.
Самыми распространенными видоизененными побегами в природе являются луковицы, клубни, усы, усики и корневища.
Как видоизменяются побеги растений
Содержание статьи
- Как видоизменяются побеги растений
- Что такое вегетативное размножение растений
- Как видоизменяются листья
Что такое побег
Побег является одним из вегетативных органов растения. В процессе эволюционных приспособлений к условиям внешней среды, побег может видоизменятся. Существуют надземные и подземные побеги. Видоизменения происходят у обоих видов.
Видоизменения надземных побегов
Надземные (воздушные) побеги видоизменяются и представлены у растений в виде: усиков, колючек, кладодий, филлокладий.
При видоизменении не всего побега, а только листьев, у растения развиваются усики или колючки. Усики – это побег без листьев метамерной структуры. Усики имеют жгутовидную форму и могут быть с разветвлениями. Усики нужны растению, когда растение не может самостоятельно находится в вертикальном положении. К растениям имеющим усики относятся: виноград, арбуз, тыква, огурец, дыня. Колючка – это укороченный и одревесневший побег с острой верхушкой без листьев. Колючки нужны растению с защитной целью. Колючки есть у боярышника, дикой яблони, дикой груши, крушины.
Кладодий – это боковой побег, имеющий зеленые уплощенные длинные стебли, которые берут на себя функцию листьев. Кладодий способен к продолжительному росту и выполняет фотосинтез. Для выполнения фотосинтеза у кладодия под эпидермой расположены хлорофиллоносные клетки. К растениям имеющим кладодий относятся: мюленбекию плоскоцветочную, кармихелию южную, кактус-декабрист, опунцию.
Филлокладий – это видоизмененный боковой побег, который имеет ограниченный рост и так же выполняет функцию листа. Филлокладий способен к фотосинтезу. К растениям имеющим филлокладий относятся: иглиц, смела, филлантус.
Видоизменения подземных побегов
Видоизмененные подземные побеги выполняют ряд важных функций для растения, таких как: запас питательных веществ, способ защиты при неблагоприятных условиях внешней среды и способность к вегетативному размножению. К видоизмененным подземным побегам относятся: луковица, клубнелуковица, корневище, каудекс, подземный клубень и подземный столон.
Луковица предназначена для запаса питательных веществ и вегетативного размножения. Луковица представляет собой укороченный побег, стебель имеется в донце. К растениям имеющим луковицу относят: лук, лилия, тюльпан, нарцисс, гиацинт.
Клубнелуковица – это видоизмененный побег, который имеет утолщенный стебель, защитный покров и придаточные корни. Защитный покров состоит из засохших оснований листьев. Клубнелуковицу имеют такие растения как: гладиолус, иксия, шафран, безвременник.
Корневище представляет из себя видоизмененный подземный побег, который имеет придаточные корни, чешуевидные листья и почки. Это кувшинка, кубышка, ирис.
Каудекс характерен для многолетних трав и представляет собой место накопления питательных веществ. Каудекс имеют: люпины, люцерна.
Подземный столон и подземный клубень так же выполняют запасательную функцию. Подземный столон есть у картофеля и семидичка.
Видоизменения побегов
Распространенными видоизменениями побегов покрытосеменных растений являются корневища, луковицы и клубни. Обычно они образуются у многолетних травянистых растений как органы, в которых откладываются запасные питательные вещества. У таких растений на зиму отмирают зеленые надземные части, однако в почве остаются видоизмененные побеги. Весной за счет содержащихся в них питательных веществ у растений вновь развиваются обычные надземные побеги.
Кроме запасания питательных веществ, видоизмененные побеги выполняют и другую функцию. С их помощью растения могут вегетативно размножаться.
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.
Луковица
Видоизмененный побег луковица характерен для лука, тюльпана, лилии и других растений. На дне луковицы имеется уплощенный стебель, который называется донцем. От донца отрастают видоизмененные в чешуи листья двух типов. Наружные листья изменены в сухие чешуи, которые выполняют защитную функцию. Внутренние толстые и сочные чешуи содержат запасные питательные вещества (в луковицах среди прочих веществ содержится много различных сахаров) и воду. У луковиц от донца также растут почки.
В благоприятных условиях снизу от донца луковицы отрастают придаточные корни, в результате чего формируется мочковатая корневая система. Из почек может вырасти побег, но они также могут развиться в так называемые луковички-детки. Каждая такая луковичка может дать начало отдельному новому растению. Таким образом, осуществляется вегетативное размножение с помощью луковиц.
Клубень
Видоизмененный побег клубень можно наблюдать у таких растений как картофель и топинамбур, а также некоторых других.
Клубень формируется на верхушке другого видоизмененного побега — столона. Столоны отрастают от нижних частей надземных побегов и уходят в почву. Органические вещества, синтезируемые зелеными частями растения в процессе фотосинтеза, перемещаются по столонам в их верхушки, и таким образом здесь образуются клубни. В клубнях накапливается много крахмала.
Клубень — это хоть видоизмененный, но побег. Он имеет короткие, но разросшиеся в толщину междоузлия и множество почек, которые называются глазками. Листья у клубней редуцированы. Глазки находятся в углублениях клубня, причем в каждом таком углублении может быть несколько глазков-почек.
Та часть клубня, которая соединена со столоном, называется основанием клубня. С противоположной стороны от основания находится верхушка клубня. Глазков больше ближе к верхушке. Чаще всего верхушечный глазок-почка развивается в молодой зеленый побег.
Источники:
http://www.syl.ru/article/291955/vidoizmenennyie-pobegi-rasteniy
http://www.kakprosto.ru/kak-894390-kak-vidoizmenyayutsya-pobegi-rasteniy
http://biology.su/botany/shoot-modifications