Колючки у растений строение

Видоизменения листьев и функции колючек у растений с колючками

Колючки растений представляют собой оригинальные видоизменения листьев, служащие показателем высокого уровня адаптации растительных организмов к разнообразным условиям обитания.

В природе видоизмененные листья — не редкость. Такие листья характеризуются определенными функциями:

• сокращают количество испаряемой воды. К примеру, колючки кактусов и прочих суккулентов;
• осуществляют механическую защиту. Защитная функция свойственна колючкам барбариса, караганы и белой акации;
• фиксируют растение. Так делают, к примеру, усики бобовых;
• запасают воду. Наиболее яркий пример — мешковидные листья тропических растений.

Также можно наблюдать видоизменения листьев в приспособления ловли — как у росянки или венериной мухоловки. Водозапасающие листья также присутствуют у алоэ и агавы.

Филлодии являются уплощенными фотосинтезирующими черешками листьев, для которых характерны редуцированные листовые пластины.

Для некоторых видоизмененных листьев характерно выполнение защитной и запасающих функций. В таком случае ткань мезофилла разрастается, и внутренние ткани этих клеток лишаются света. Но, при этом, они накапливают воду и питательные вещества.

Листовое происхождение также характерно для сочных запасающих чешуй луковиц — речь идет о представителях лилейных растений.

Мешковидные листья имеются у такого растения как дисхидия. Их формирование связано со срастанием краев листовых пластин. Функция этих листьев-мешков — хранение дождевой воды.

Функции колючек у растений с колючками

Разновидности и функции колючек

Растения с колючками встречаются довольно часто, так как такое видоизменение листьев является достаточно распространенным. Колючки служат защитой растения не только от механического воздействия, но и от поедания различными животными.

Колючки у барбариса — это видоизменения жилок листовой пластины.

У белой акации и караганы образование парных колючек происходит на месте прилистников — они располагаются у основания листа.

Для кактуса характерны два вида колючек:

• «классические» жесткие;
• маленькие зазубренные. Они называются глохидиями и легко отделяются от побега. Вызывают болезненные ощущения при контакте.

Колючки у кактуса могут быть видоизмененными чешуями, которые выполняют функцию сокращения транспирации, то есть, испарения воды с поверхности листа в случае засухи. А для некоторых видов кактуса характерна модификация листьев в перистые волоски. Эти волоски опутывают все растение и защищают его от прямых солнечных лучей, а также позволяют улавливать росу.

Поскольку большинство колючек теряет хлоропласты, то они не способны к фотосинтезу (эта функция сохраняется за редким исключением).

Колючки бывают простыми и разветвленными. Такое деление основывается на месте обитания растения и систематической принадлежности растительного организма.

Находящиеся в пределах одного ареала колючки растений получили название радиальных. Количество радиальных колючек превышает количество центральных, при этом радиальные колючки достаточно короткие и тонкие. Для центральных колючек характерно наличие крючков.

Все перечисленные виды колючек могут формироваться у растения суккулента. Очень редко формируются только центральные или только радиальные колючки.

В поперечном сечении колючки бывают:

Многие неверно считают, что колючки формируются только на листах. Но они могут формироваться даже на плодах и на корнях растения. Такие вариации нужны, чтобы цепляться к шерсти животных и таким образом распространяется по ареалу обитания.

Редко колючки выполняют функцию вне цветковых нектарников.

Особенности хвои

Листья хвойных растений — тоже своеобразные колючки. Их образование происходит по типу колючек, однако называются они иголками. Группа хвойных включает самые древние растения на нашей планете, которые могут достигать в высоту 100 метров и иметь довольно внушительный диаметр. Старейший представитель этой группы — секвойя.

По некоторым данным секвойедендронам приписывается продолжительность жизни в несколько тысяч лет, но эти сведения не подтверждены.

Хвое характерны идентичные с колючками функции. Ее покрывает восковая кутикула, что позволяет уменьшить испарение воды с поверхности листа.

Наличие колючек у растений — хороший адаптивный признак, повышающий выживание растений в меняющихся условиях окружающей среды.

Источник

Колючки

Схематические продольные срезы побеговой колючки (А) и шипа (В).
Древесина колючки является продолжением древесины несущей её ветви, колючка расположена в пазухе кроющего листа, соответственно — листового рубца; напротив, шип как эмергенец, образован исключительно тканью коры и поэтому обламывается [1] .

Колючки (в ботанике) — твёрдые одревесневшие заострённые образования у растений.

«Колючки» животных принято называть иглами. Иногда иглами называют и заострённые листья хвойных — хвою.

Колючки следует отличать от шипов — твёрдых массивных заострённых выростов эпидермы, которые образуются на стеблях и черешках (реже — на листьях) многих растений — например, видов розоцветных из родов Малина ( Rubus ), Шиповник ( Rosa ) и др. [2] [3] . В отличие от колючек шипы по своему происхождению относятся к эмергенцам, хотя они морфологически и сходны с колючками, но не имеют строго порядка в расположении, то есть не привязаны к узлам, пазухам листьев и т. п.

Классификация колючек

По происхождению

Колючки могут иметь разное происхождение и быть метаморфозами различных органов, в процессе исторического развития приспособившихся к выполнению определённых функций. У разных растений колючками стали побеги, листья, части листьев, прилистники или, реже, корни [4] [5] .

Колючки у кактусов являются видоизменёнными почечными чешуями. Поскольку ареолы у кактусов (являющиеся видоизменёнными почками) остаются жизнедеятельными в течение длительного времени, в них могут появляться всё новые и новые колючки; кроме того, колючка кактусов может увеличиваться в размере за счёт роста своей нижней части [6] .

По строению

Колючки лопуха большого (являющиеся листочками обёртки соцветий) имеют крюкообразные остроконечия, с их помощью растения распространяют свои семена

По своему строению различают колючки простые и разветвлённые [4] :

• простые колючки не имеют разветвлений — например, у барбариса ( Berberis ),
• разветвлённые колючки — например, у гледичии ( Gleditsia ).

По расположению

Колючки кактусов, расположенные в одной ареоле, делятся на радиальные, находящие на границе ареолы, и центральные. Как правило, радиальных колючек больше, чем центральных, при этом они по сравнению с центральными более короткие и тонкие. Центральные колючки на конце нередко имеют крючок [6] .

Глохидии

Одной из разновидностью колючек являются глохидии — мелкие, легко обламывающиеся колючки с микроскопическими крюкообразными выростами, которые характерны для представителей подсемейства Опунциевые семейства Кактусовые. В ареоле глохидии располагаются пучком [6] .

Функции колючек

Одна из функций колючек — конденсация водяного пара. Для суккулентов эта функция колючек нередко является основной; для некоторых видов кактусов со слабо развитой корневой системой именно колючки являются основным органом водоснабжения [6] .

Многие функции колючек связаны с защитой поверхности растений, особенно у молодых растений, от слишком ярких лучей солнца, а также от поедания животными и других повреждений [6] .

Колючки (шипы) на плодах или на засохших листочках обёртки соцветий (особенно в тех случаях, когда на концах колючек имеются крючки) служат для зоохории — распространения семян с помощью животных.

У некоторых кактусов (у представителей родов Корифанта и Ферокактус, а также у Hamatocactus setispinus) имеются нектароносные колючки, которые выделяют нектар для привлечения опылителей [6] .

Рекорды среди колючек

Максимальная длина колючек у кактусов составляет 25 см (у видов Cereus jamacaru и Corryocactus brevistylus) [6] .

См. также

Примечания

1. ↑ Ботаника. Учебник для вузов: в 4 т = Lehrbuch der Botanik für Hochschulen. Begründet von E. Strasburger, F. Noll, H. Schenck, A. F. W. Schimper. / 35. Auflage neubearbeitet von Peter Sitte, Elmar W. Weiler, Joachim W. Kadereit, Andreas Bresinsky, Christian Körner / П. Зитте, Э. В. Вайлер, Й. В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кёрнер; на основе учебника Э. Страсбургера [и др.]; пер. с нем. Н. В. Хмелевской, К. Л. Тарасова, К. П. Глазуновой, А. П. Сухорукова. — М .: Издательский центр «Академия», 2007. — Т. 1. Клеточная биология. Анатотомия. Морфология / под ред. А. К. Тимонина, В. В. Чуба. — С. 264. — 368 с. — 3000 экз. — ISBN 978-5-7695-2741-8 (рус.) ISBN 978-5-7695-2744-9 (Т. 1) (рус.), ISBN 3-8274-1010-X (Elsevier GmbH) — УДК 58(075.8)
2. ↑ Жизнь растений. В 6-ти томах. М., Просвещение, 1981, т.5(2), с. 180
3. ↑ Малеева Ю. В., Чуб В. В. Биология: Флора. Экспериментальный учебник для учащихся VII классов. М.: МИРОС, 1994, с. 169
4. ↑ 12Коровкин О. А. Анатомия и морфология высших растений: словарь терминов. — М .: Дрофа, 2007. — С. 81. — 268, [4] с. — (Биологические науки: Словари терминов). — 3000 экз. — ISBN 978-5-358-01214-1 — УДК 581.4(038)
5. ↑ Словарь // Ботаника. Энциклопедия «Все растения мира»: Пер. с англ. = Botanica / ред. Д. Григорьев и др. — М .: Könemann, 2006 (русское издание). — С. 948—957. — 1020 с. — ISBN 3-8331-1621-8
6. ↑ 1234567Удалова Р. А., Вьюгина Н. Г. В мире кактусов / Отв. ред. С. Г. Сааков. — 2-е изд.. — М .: Наука, 1983. — С. 24—27. — 144 с. — (Научно-популярная серия). — 250 000 экз.

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Источник

Колючки у растений. Их роль и происхождение

Специалисты утверждают, что колючки у разных растений могут образовываться из самых разных органов и тканей.

Колючки следует отличать от шипов — твёрдых массивных заострённых выростов эпидермы и подлежащих тканей, которые образуются на стеблях и черешках (реже — на листьях) многих растений — например, видов розоцветных из родов малина (Rubus), шиповник (Rosa), хотя они морфологически и сходны с колючками, но не имеют строго порядка в расположении, то есть не привязаны к узлам, пазухам листьев и т. п. То есть у колючек можно наблюдать строгое соответствие их наличия и расположения другим частям растения, а у шипов такого нет.

Считается, что колючки — это результат эволюционного изменения частей растений. В колючки постепенно превратились (у разных растений) побеги (боярышник), листья (барбарис), части листьев, почечные чешуйки (кактус) и даже корни (у некоторых видов пальм).

Растения с колючками наиболее часто встречаются в регионах с жарким или засушливым климатом.

Классификация колючек

Функции колючек

• Снабжение водой. В этом случае колючки служат для конденсации водяного пара. Вода по ним стекает на стебли и поглощается растением.
• Защита растения. Это может быть защита от поедания животными, от слишком ярких лучей солнца, от повреждений и т.д.
• Размножение. У некоторых растений колючки предназначены для распространения семян. Такие семена имеют загнутый конец, который цепляется к шерсти животных, которые и разносят семена. Такой вид распространения семян называется зоохорией. Некоторые виды кактусов имеют колючки, которые выделяют нектар и привлекают насекомых для опыления (корифанта, ферокактус)

Примеры колючек у растений

У облепихи колючки – короткие веточки, у кактуса – видоизмененные листья, у чертополоха – производные края листа, у розы – выросты кожицы эпидермиса.

Легче всего привести доказательства для облепихи. В течение вегетационного периода колючка покрыта листьями, а после листопада на колючках можно увидеть почки, которые заложились в пазухах опавших листьев. Листья могут прикрепляться только к стеблям, поэтому колючки облепихи – это короткие острые стебли, то есть веточки.

Несколько сложнее доказать листовую природу колючек кактусов. Во-первых, на колючках никогда не бывает почек, листьев или боковых побегов. Это говорит о том, что стеблевая природа колючек маловероятна. Во-вторых, если присмотреться, где закладываются боковые побеги или цветки кактусов, можно увидеть, что они всегда находятся в пазухах колючек. У некоторых видов кактусов на месте колючек развиваются рано опадающие листья (некоторые опунции) либо хорошо развитые листья (род переския). Все это подтверждает листовую природу колючек кактусов.

Рассматривая колющий край листа чертополоха, легко увидеть, что колючки составляют единое целое с проводящими жилками листа – жилки как бы вырастают дальше края листа.

Отличие шипов и колючек на примере розы

Шипы розы разбросаны по стеблю и по листьям, а иногда и по ложным плодам растения. Если бы шипы были листьями, то они не смогли бы расти на черешках листьев. То, что в пазухах шипов никогда не развиваются боковые побеги, еще раз говорит против листовой природы шипов. Это и не боковые веточки, которые могут вырасти только в пазухах листьев, а у роз шипы разбросаны по стеблю.

Анатомические срезы показывают, что шипы роз не соединены проводящими элементами с проводящей системой стебля. Это говорит о том, что шипы роз – это выросты эпидермиса.

Источник