Какие функции побега растений

Функции и строение побега: виды и типы ветвления

Побег цветкового растения — сложный орган, состоящий из листьев, почек и стебля.

Стебель — вертикальная часть побега.

Он представляет собой осевой вегетативный орган растения, для которого характерны положительный гелиотропизм, неограниченный рост, радиальное строение. Стебель несет листья и почки. Также под стеблем понимают часть побега, которая налаживает связь между корнями и листьями, выносит листья к свету. В стебле происходит запасание питательных веществ.

У растений стебли могут существенно различаться — на основании их систематической принадлежности.

Организм цветкового растения — это система корней и побегов. Основная функция побега — создать в ходе фотосинтеза органические вещества: из углекислого газа и воды при участии солнечной энергии. Этот процесс получил название воздушного питания растения.

Виды побегов

Побеги у растений бывают нескольких разновидностей:

• главный побег. Развитие этого побега происходит из почки зародыша семени;
• боковой побег. Он развивается из боковых пазушных почек. Он обеспечивает растению ветвление;
• удлиненный побег. Для него характерны удлиненные междоузлия;
• укороченный побег. Ему свойственным укороченные междоузлия;
• вегетативный побег. Он несет листья и почки.

Есть еще одни принцип деления побегов: критерий размножения. Согласно ему есть вегетативные и генеративные побеги. На вегетативном побеге происходит развитие листьев и почек, а на генеративном — цветков и плодов.

Типы ветвления побегов

Для побегов свойственно довольно сильное ветвление и образование боковых побегов из пазушных почек. Так происходит, когда материнский побег дает боковые, а они — тоже боковые побеги. Это позволяет растению захватывать все больше пространства среды для воздушного питания. Разветвление побегов для деревьев — возможность создать огромную листовую поверхность.

Кущение побега — такое ветвление, в результате которого крупные побеги отрастают из нижних почек (находятся у поверхности земли или под ней) и формируют куст.

Есть несколько вариантов ветвления побегов. У таломных низших растений происходит раздвоение точек роста. Этот тип ветвления встречается у хвощей и лишайников. Оно получило название дихотомического и отличается «примитивным» характером.

С возникновением более развитых побегов появилось моноподиальное ветвление. Для него характерно, что одна верхушечная почка занимает господствующее положение: побеги упорядочены под ней. При повреждении верхушечной почки таких растений дерево теряет внешний вид.

Симподиальный тип ветвления — наиболее молодой. Он отличается тем, что любая ближайшая почка может развиться в побег и сменить предыдущую. Такой тип встречается у липы, яблони, тополя и сирени.

Есть также разновидность симподиального типа ветвления: ложнодохотомическое. Оно встречается у побегов с супротивным расположением листьев и почек. На смену предыдущему побегу здесь вырастает два (как у сирени, клена и чебушника). Этому типу ветвления характерна высокая степень адаптации.

Виды почек растений

Почка — основной орган растения, находящийся на побеге.

Побег и почка — в какой-то степени одно и то же: почка представляет собой зачаточный, пока не развивающийся побег, с конусом нарастания на верхушке. То есть, осевая часть почки представляет собой зачаточный корешок. У почек имеются различные функции, которые различаются в зависимости от места роста и внутреннего содержания.

• вегетативными или листовыми. Для них характерно содержание укороченного стебля и зачаточных листьев, конуса нарастания. При помощи вегетативных почек происходит образование органов бесполого/вегетативного размножения, воспроизведение при помощи частей растения;
• генеративными или цветочными. Они представлены укороченным стеблем, цветком или соцветием. Генеративными почками реализуется процесс полового размножения: они дают цветки, в которых есть тычинки и пестики, образуются яйцеклетки и сперматозоиды.

Почти все почки закрываются при помощи почечных чешуй. Это видоизмененные листья, которые защищают растение от высыхания и механических повреждений. Есть растения (крушина), у которых нет почечных чешуй. Этот тип почек получил название голых.

Под голыми понимают почки с отсутствующими почечными чешуями.

Почки также могут находиться на верхушке стебля. Это верхушечные почки, обеспечивающие нарастание побега в длину. Верхушечная почка осуществляет торможение развития пазушных почек.

В пазухах листьев возникает боковая пазушная почка, образующая боковой побег ветвления. Строение пазушных почек растения одинаковое, тогда как строение у верхушечных почек растений — разное. Пазушные почки формируют разнообразные боковые побеги: с их помощью древесные растения образуют крону.

Помимо верхушечных и пазушных почек у растений встречаются придаточные почки. Строение таких почек у растений не характеризуется правильностью и определенным расположением. Они возникают из внутренних тканей растительного организма: камбия, сердцевины и паренхимы.

В строении растений есть и спящие почки, которые развиваются в побег на протяжении долгого времени (нескольких лет). В течение этого времени их собственная жизнеспособность сохраняется. Их наличие позволяет растению омолаживаться. Спящие почки свойственны лиственным деревьям, кустарникам и ряду многолетних трав.

Есть еще и другие разновидности почек:

• смешанные почки. Они состоят из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветков;
• почки возобновления. Они зимуют на многолетнем растении, после чего из них может развиваться побег.

Как видно, побег и почки — базовые органы растительных организмов. Их наличие позволяет растениям достигать высокой степени эволюционного прогресса.

Источник

Побег

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.

• 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

• 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

• 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 видоизмененный 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 — 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 — 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 — 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.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник