Основные характеристики побегов: определение, классификация, функции
Побег растений — это вегетативный орган растения. Побег состоит из стебля, листьев и почек.
Что такое побег в биологии? В филогенезе побег появился в качестве приспособления к наземному образу жизни, с помощью которого растение смогло укорениться в почве. Происхождение побега — цилиндрические теломы риниофитов. Появление побега принято считать эффективным ароморфозом и одним из наиболее крупных преобразований в эволюции растительного мира.
На побегах впоследствии появились плоские листья, расширившие возможности фотосинтеза, увеличили транспирацию и положили начало интенсивного развития корневой системы растений.
Что еще такое побег растения? В отногенезе побег берет начало в зародыше или адвентивной почки (придаточной). Почка считается зачаточным побегом, формирующимся в процессе прорастания семени: она дает начало побегу или побегу первого порядка.
Из главного побега берут начало побеги второго порядка, а с продолжением ветвления возникают побеги третьего порядка. Из придаточных почек образуются придаточные побеги.
Так образуется система побегов — она включает в себя боковые побеги различного порядка. Благодаря побеговой системе, которая увеличивает площадь соприкосновения растения с наземно-воздушной средой, эффективность фотосинтеза сильно возрастает.
Классификация побегов
Все эти побеги в биологии можно классифицировать с учетом выполняемых ими функций на:
- вегетативные, состоящие из листьев, стеблей и почек. Какую функцию выполняет стебель, почки и листья в таком побеге? За этими побегами закреплена функция воздушного питания растения. Также они обеспечивают синтез органических веществ;
- вегетативно-генеративные. Кроме указанных ранее элементов, на таком побеге могут быть соцветия или цветки;
- генеративные, которые представляют собой полностью видоизмененные побеги. Они помогают образовывать растению органы размножения. В случае образования на растение цветков, растение считается цветоносным.
Отличительные признаки побегов
Вегетативный побег у растений — это то, что обычно формируется из общего массива меристемы — происходит это в месте конуса нарастания побега. У вегетативного побега отмечается единая проводящая система. Основные структурные элементы побега — листья и стебли. В большинстве случаев они считаются основными его частями или органами второго порядка. Почки — обязательный элемент побега.
Наличие листьев — то, что отличает побег от корня.
Любому побегу свойственна метамерность.
Под метамерностью понимают чередование одинаковых частей побега или метамеров.
На побеге листья располагаются в строгом и определенном порядке — с учетом сформированного типа листорасположения. Узел представляет собой участок стебля, от которого берет начало лист. Узел может быть закрытым: если основание листа полностью окружает стебель. В обратном случае стебель называется открытым. Промежутки между двумя побегами — междоузлия. В такой ситуации листья и почки — метамеры.
Листовая пазуха или пазуха листа — угол между листом и вышележащим междоузлием.
Верхушка побега заканчивается конусом нарастания побега. Молодые зачаточные листочки защищают клетки образовательной ткани растения. Деление клеток образовательной ткани позволяет побегу расти в длину. В междоузлиях располагается вставочная образовательная ткань. Присутствие образовательной ткани внутри побега растения свидетельствует о том, что именно побег — основной орган его роста.
Вставочная образовательная ткань обладает способностью к делению только в период роста междоузлия побега. У взрослого побега клетки становятся клетками постоянных тканей, после чего рост междоузлия в длину останавливается. У многих растений отмечается удлиненный период роста междоузлий. К примеру, у пшеницы и ржи.
Побег в ботанике — это то, для чего характерны различные типы ветвления, в том числе.
Ветвление — процесс образования боковых побегов из находящихся в пазухе почек.
Если на материнском побеге происходит формирование множества боковых побегов, то отмечается сильно разветвленная система побегов. Благодаря разветвленной кроне побег получает большую площадь. Побегу также свойственно кущение, под которым понимают рост побегов из самых нижних почек, находящихся на поверхности земли.
Куст с плотным кущением получил название дерновины.
Разные типы ветвления побегов зависят от жизненной формы побега, видовой принадлежности растения и комплекса условий его обитания. Выделяют ветвление:
- дихотомическое, под которым подразумевают раздвоение точек роста. Такой тип ветвления свойственен для водорослей, лишайников, печеночников и др;
- моноподиальное, для которого характерно сохранение верхушечной почкой господствующего положения на протяжении всей жизни растения;
- симподиальный. В этом случае происходит развитие в побег ближайшей почки, которая заменяет собой предыдущую.
Ложнодихотомическое ветвление — разновидность симподиального: для него характерно супротивное расположение почек и листьев. Вместо следующего побега вырастает два новых. Такое встречается у сирени, клена, чубушника и др.
Теперь от вопроса, что такое побеги перейдем к их функциям.
Главные функции побегов
Суть побега как вегетативного органа растения становится понятнее после анализа его функций. Охарактеризуем функции побега:
- обеспечение воздушного питания растения в ходе фотосинтеза. Для поглощения большого количества углекислого газа важно наличие большой поверхности. Его обеспечивает усложненное строение побега;
- образование придаточные корней. С такими корнями растение может вегетативно размножаться;
- формирование отдельных органов растения. Вроде плодов, семян и цветков.
Как видно, образование побега позволило растениям выйти на новый эволюционный уровень. Эта информация поможет вам ответить на вопросы, что такое побег у растений и что такое побег в биологии в целом.
Источник
Побег, его строение, функции и развитие
Вы уже знаете, что главный надземный вегетативный орган растений — это побег. Но давайте посмотрим, из чего он состоит, как развивается и для чего нужен.
Строение побега
- стебля — осевая часть побега, несущая на себе листья;
- листьев — боковые части побега;
- почек — зачаточные побеги.
Почки могут располагаться в пазухах листа, то есть между стеблем и листом. И тогда они называются боковыми (пазушными) почками. Или на верхушке побега. Тогда это верхушечная почка.
- узел — участок, на котором образуются листья, почки, ветви;
- междоузлие — участок, расположенный между узлами.
Побег состоит из стебля, листьев и почек. А стебель — из узлов и междоузлий.
Функции побега
Функциями побега являются функции частей, из которых он состоит. А именно — функции стебля, листьев и почек.
Начнем со стебля. Две его главные функции: опорная и транспортная (проводящая).
Опорная проявляется в том, что стебель несет на себе листья, а также цветки и плоды. А транспортная в том, что по стеблю перемещаются вещества от листьев к корням и обратно.
Но у некоторых растений стебель также может выполнять дополнительные функции.
Например, запасающую. Тогда в его тканях откладываются запасные питательные вещества. Что можно наблюдать, скажем, у кактуса или баобаба.
У алоэ и некоторых других растений в стебле протекает фотосинтез.
Стебель также может выполнять функцию вегетативного размножения (шиповник, ива и др.). Это когда из части растения можно вырастить целое новое растение.
Листья главным образом выполняют функции фотосинтеза, дыхания и испарения воды. У некоторых растений они могут видоизменяться и выполнять еще ряд функций: опорную, защитную, запасающую и др.
Главная функция почек — рост и развитие нового побега. А если этот побег генеративный (см. ниже), то почка косвенно выполняет еще и функцию полового размножения.
Основные функции побега: опорная, проводящая, запасающая, вегетативного размножения, фотосинтеза.
Листорасположение
Листорасположение — это порядок, в котором размещаются листья на стебле.
- Очередное (спиральное) — листья располагаются по одному в узле. И если провести линию через узлы, то получится спираль, которая поднимается по стеблю. Примеры: яблоня, слива, береза, ива, тополь и многие другие.
- Супротивное — в узле находится два листа, расположенных друг напротив друга. Примеры: сирень, клён, крапива, бузина, мята, гвоздика.
- Мутовчатое — в одном узле расположено сразу несколько листьев (3–7). Примеры: олеандр, элодея, вороний глаз. Такое листорасположение встречается реже, чем предыдущие два.
Листорасположение бывает очередным, супротивным и мутовчатым.
Строение почек
Почка — это зачаточный вегетативный или генеративный побег.
Следовательно, почки бывают вегетативными (листовыми) и генеративными (цветочными).
Внутри вегетативной почки находится зачаток вегетативного побега. Снаружи он защищен видоизмененными листьями — чешуями. Они плотные и достаточно твердые, без хлорофилла. Чешуи выделяют слизь и смолянистые вещества.
Вегетативный зачаточный побег под чешуями состоит из зачаточного стебля, на кончике которого находится конус нарастания. В этой части клетки делятся, за счет чего растет и развивается побег.
На стебле зачаточного побега находятся зачаточные листья. А между ними расположены зачаточные почки.
Почему почку можно назвать зачаточным побегом?
Потому что в почке находится зачаточный стебель, а также зачаточные листья и почки.
Все эти элементы — это составные части побега.
Генеративные почки тоже покрыты чешуями. Под ними находится генеративный побег. Он состоит не только из стебля, листьев и почек. На нем также расположены зачаточные цветки.
На стволах и пнях некоторых растений (дуб, клен, береза, ясень, др.) можно найти спящие почки.
Побеги в них не развиваются в течение нескольких лет. Но почки остаются живы. И при определенных условиях (после обрезки побегов, например, или после того, как спилили дерево) они «просыпаются» и дают новые вегетативные или генеративные побеги.
Что общего у вегетативных и цветочных почек и чем они различаются?
Вегетативные и генеративные почки содержат зачаточный стебель, зачаточные листья, зачаточные почки и покрыты чешуями. Но в генеративных почках также содержатся зачатки цветков.
Развитие и рост побегов из почек
Благодаря верхушечной почке стебель (или ствол) растет в длину. А из боковых почек вырастают боковые побеги (ветви).
Рост в длину (вверх) позволяет растению вынести свои листья повыше, ближе к свету.
Ветвление, которое обеспечивается боковыми почками, позволяет увеличить поверхность соприкосновения со светом. А ведь это очень важно для воздушного питания.
Прежде чем побег начнет прорастать, почка набухает. Затем кожистые чешуи раздвигаются, и появляются листочки нового побега.
Побег, который вырос за один период вегетации (за одно лето), называют годичным побегом.
При этом важную роль в росте побега в длину играет его верхушка. Если ее удалить (это называется прищипкой/прищипыванием), то растение станет сильнее ветвиться.
Это используют в растениеводстве для увеличения урожайности (чем больше ветвей, тем больше плодов) или чтобы ограничить рост.
Удаление боковых побегов называется пасынкованием. Оно, наоборот, стимулирует развитие главного побега. И у некоторых растений, например, томатов, такая процедура увеличивает урожайность.
Прищипка — удаление верхушечной почки. Пасынкование — удаление боковых побегов.
Обрезка ветвей активно применяется в декоративном растениеводстве, чтобы придать интересную красивую форму растению.
Разнообразие побегов
Побег может выполнять очень много функций. От этого может меняться даже его внешний вид. Как вы уже знаете, побеги бывают вегетативными и генеративными, а также:
- удлиненными (с длинными междоузлиями) или укороченными (с короткими междоузлиями);
- прямостоячими, стелющимися, ползучими, лазящими или вьющимися;
- однолетними или многолетними;
- надземными ассимилирующими или подземными (корневище, столон, клубень, луковица, клубнелуковица).
Источник