Общее строение вегетативных органов растений

МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ — Т. А. Сауткина — 2012

При всем разнообразии строения вегетативных органов для всех их характерен ряд общих закономерностей. К ним относятся наличие определенного типа симметрии, свойства полярности, способность к метаморфизированию, редукции и абортированию, регенерации.

Симметрия (от греч. symmetria — соразмерность) — широко распространенное в природе явление, характерное как для отдельных органов, так и для целых организмов. В морфологии растений под симметрией понимают возможность разделить орган на несколько зеркально подобных половинок. Плоскость, которая делит орган на симметричные части, называется плоскостью, или осью, симметрии. Вегетативные органы могут быть моносимметричными, бисимметричными, полисимметричными (радиально-симметричными) и асимметричными.

Через моносимметричный орган можно провести только одну плоскость симметрии, следовательно, орган можно разделить только на две зеркально подобные половинки. Моносимметричными являются листья целого ряда растений (сирень обыкновенная — Syringa vulgaris, береза повислая — Betula pendula, копытень европейский — Asarum europaeum). Изредка встречаются моносимметричные стебли (крылатый стебель чины лесной — Lathyrus sylvestris) и корни (досковидные корни фикусов).

Бисимметричными являются уплощенные стебли, через них можно провести две плоскости симметрии (мятлик сплюснутый — Poa compressa, опунция многоколючковая — Opuntia polyacantha).

Если через орган можно провести более двух плоскостей симметрии, он является полисимметричным. Полисимметричны круглые стебли (подсолнечник однолетний — Helianthus annuus), корни (тыква обыкновенная — Cucurbita pepo), корнеплоды (редька посевная — Raphanus sativus, свекла обыкновенная — Beta vulgaris), корневые шишки некоторых растений (чистяк весенний — Ficaria verna, аспарагус густоцветковый «Шпренгера» — Asparagus densiflorus «Schprengeri»), унифациальные листья (очиток едкий — Sedum acre, лук репчатый — Allium cepa), столоны (картофель — Solanum tuberosum).

Особым типом строения органов растений является асимметрия. Через асимметричные органы нельзя провести ни одной плоскости симметрии. Асимметричны листья вязов (вяз гладкий — Ulmus laevis, вяз шершавый — Ulmus scabra), некоторых бегоний (бегония королевская — Begonia rex).

Полярность (от лат. polus, греч. polos — полюс) — одна из общих закономерностей, присущих не только всему растительному организму, но и отдельным его органам, а также клеткам. Полярность характеризуется наличием морфологических и физиологических различий на противоположных концах тела растения или его элементов.

Первые представления о полярности были заложены работами немецкого физиолога растений Г. Фехтинга (1847—1918), который в 1878—1882 гг. провел ряд опытов и обнаружил, что у черенка корни всегда формируются только на базальном конце. Последующие опыты, проведенные с черенками ивы, подтвердили его данные. Как бы не ориентировали черенки, корни всегда образовывались только на морфологически нижнем конце побега, а боковые побеги всегда отрастали на морфологически верхнем (рис. 130).

Рис. 130. Проявление полярности у черенков ивы (Salix sp.): А—нормально ориентированный черенок; Б—черенок в перевернутом состоянии: 1—базальный полюс (основание черенка); 2—апикальный полюс (верхняя часть черенка). Корни образуются только на базальном полюсе

Свойство полярности у растений проявляется уже на ранних стадиях развития, фактически с момента деления зиготы. При первом делении зиготы образуются две клетки — базальная и апикальная, из которых в дальнейшем формируются различные части зародыша будущего нового организма. При дифференцировке зародыша на диаметрально противоположных полюсах образуются конусы нарастания стебля и корня. Присуща полярность корням и листьям, у них имеются четкие различия верхушек и оснований. Благодаря свойству полярности органы растений определенным образом ориентированы в пространстве. Процесс поляризации очень сложен и не до конца изучен. Несомненно, полярность обусловлена физиологическими процессами, которые протекают в растении, и связана в первую очередь с действием

фитогормонов. У высших растений полярность строго детерминирована и сохраняется неизменной даже при изменении условий существования.

Однако у более примитивных организмов (водорослей) в условиях эксперимента было установлено, что при изменении экологических факторов (свет, тепло, влажность) или при механических воздействиях (центрифугирование) могут меняться гормональные и трофические процессы, что влечет за собой изменение поляризации.

Все вегетативные органы способны к метаморфозам, о чем было сказано в соответствующих разделах. Наибольшее разнообразие метаморфизированных структур характерно как для побегов в целом, так и для их компонентов — листьев. Корни, находящиеся в относительно стабильных условиях существования, метаморфизируются реже, причем метаморфозы корней у автотрофных наземных растений связаны главным образом с выполнением запасающей функции.

В процессе морфологической эволюции происходило не только морфофизиологическое усложнение различных органов, но под влиянием условий существования у некоторых видов произошла редукция или даже абортиро- вание отдельных органов или их частей.

Под редукцией (от лат. reductio — возвращение, отодвигание назад) следует понимать уменьшение размеров или числа органов, упрощение их строения и часто связанное с ним изменение присущих им функций. У корневищ листья редуцировались и превратились в сухие чешуи (пырей ползучий — Elytrigia repens, осока мохнатая — Carex hirta). У луковиц лука репчатого сочные чешуи — это основания листьев. Редуцированы листья у ряда сапротрофных растений (подъельник обыкновенный — Hypopitis monotropa, гнездовка обыкновенная — Neottia nidusavis, петров крест чешуйчатый — Lathaea squamaria), а также у некоторых растений-ксерофитов (дифазиаструм сплюснутый — Diphasiastrumcomplanatum, туя западная — Thuja occidentals, кипарис вечнозеленый — Cupressus sempervirens).

У многих водных растений редуцированы корни, у них отсутствуют корневые волоски и корневой чехлик. Редуцированы корни также у растений- паразитов (повилика европейская — Cuscuta europaea) и полупаразитов (омела белая — Viscum album). У раффлезии Арнольди (Rafflesia arnoldii), которая распространена во влажных тропических лесах Индонезии и Филиппин и паразитирует на корнях тетрастигмы (Tetrastigma) и циссуса (Cissus) — родов из семейства Виноградовые (Vitaceae), редуцирован корень и абортированы стебель и листья.

При абортировании (от лат. abortus — выкидыш) орган полностью исчезает. Так, у папоротника сальвинии плавающей (Salvinia natans) — абортирован корень. У повилик (Cuscuta)абортированы листья. Редукция и абортирование органов, как и метаморфозы, — адаптивные процессы, ответная реакция растения на условия существования. Часто термины «редукция» и «абортирование» в ботанической литературе употребляют как синонимы.

Общим свойством вегетативных органов растений является и способность к регенерации (от позднелат. regeneratio — возрождение, возобновление), т. е. к восстановлению утраченных частей организма. Регенерация лежит в основе вегетативного размножения растений. Она может происходить в естественных условиях, но может быть получена в условиях эксперимента. Способность к регенерации у разных таксонов различна. Чем выше степень морфолого-анатомической дифференциации растения и его органов, тем слабее у них способность к регенерации. Регенерация происходит благодаря восстановлению меристематической активности клеток паренхимы и их последующей дифференциации в ткани вегетативных органов.

Способность к регенерации имеет большое практическое значение и широко используется в садоводстве, цветоводстве, биотехнологии.

Аналогичные общие закономерности строения присущи в некоторой степени и репродуктивным структурам.

Биологическая библиотека — материалы для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

Источник

Органы растения

Орган представляет собой обособленную часть организма растения, имеющую определенное строение и выполняющую ряд функций. Тело высших растений можно разделить на вегетативные (от лат. vegetare — расти) и генеративные (лат. generate порождать, производить) органы.

Вегетативные органы

Состоит из стебля с расположенными на нём листьями и почками. Запишите себе такую «биологическую» формулу: побег = «стебель + листья + почки». Вы поймете в следующих темах, насколько вам пригодится эта формула 😉

Имеет радиальную симметрию, растет вверх, против силы тяжести (отрицательный геотропизм). На стебле формируются листья, цветки, плоды.

Все вегетативные органы способны к бесполому (вегетативному) размножению. Так, у срезанной ветки растения, поставленной в воду, начинают развиваться придаточные корни, и, если такую ветку поместить в землю, создав оптимальные условия, она прорастет в новое растение. Такие же возможности открываются у корня, который разделили надвое, или у листа, поставленного в воду.

Вегетативные способы размножения растений

Выполняется путем плотного сопоставления частей разных растений. Главное условие, для того чтобы части срослись — срастание тканей сосудистого камбия. Выделяется подвой и привой.

Подвой — это растение с сохраненным стеблем и корневой системой, на которое «подселяют» привой — прививаемые стебель, листья и цветки, также плоды.

Увеличение количества клубнелуковиц происходит путем образования нескольких дочерних (деток). Клубнелуковицы образуют гладиолус, шафран и другие растения.

Корневые клубни есть, в частности, у георгина, чистяка, батата. Хороший садовод знает, что из каждой почки на клубне может начать развитие новое растение, так что для размножения нужного сорта перед посадкой клубень разрезают на несколько частей по числу глазков.

С целью размножения растений корнеплодами (свекла, редис, морковь) листья у корнеплодов-маточников обрезают таким образом, чтобы оставить черешки длиной 1-2 см и верхушечную почку, из которой будет развиваться новое растение.

Небольшого участка корневища для вегетативного размножения вполне достаточно, главное, чтобы этот участок содержал почку. Корневищные растения отличаются крайне быстрым распространением на территории, ежегодный прирост одного корневища пырея ползучего может достигать 30 — 40 см. Разветвленная сеть корневищ в почве скрепляет ее, подобно сетке, в связи с этим такие растения активно используют для укрепления оврагов, сыпучих берегов, для предотвращения оползней.

Весьма эффективный способ размножения (к примеру, один экземпляр земляники за два года дает начало в среднем 200 новым растениям) и расселения (куст земляники за год заселяет 1,5 м 2 окружающей территории).

Отводком называют однолетний побег, прижатый к почве и в этом месте присыпанный землей. В присыпанной части из побега развиваются придаточные корни, и формируется новое растение.

Довольно часто для искусственного вегетативного размножения применяют черенки — отрезки, отделенные от родительского растения. В зависимости от места взятия черенка, различают: корневые, стеблевые и листовые черенки.

Каждый год из луковицы можно выделять дочерние луковички, которые также называют детками. От материнской луковицы можно отделить сразу несколько деток.

Такой способ применяют весной или ближе к осени, в отношении кустарников для увеличения посадочного материала нужных сортов кустарников. Куст необходимо разделить так, чтобы у каждой части остались надземные побеги и собственная корневая система.

Генеративные органы

При половом размножении происходит слияние гамет, в результате которого образуется зародыш. Органом полового размножения покрытосеменных растений является цветок, который подробно освещен в соответствующей теме.

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