Видоизменения наземных побегов
У некоторых растений в процессе эволюции отдельные части побегов сильно изменились: листья, например, превратились в усики или колючки. Чем же может быть обусловлено такое превращение?
Видоизменение побегов
Видоизменение побегов связано с приспособлением к жизни в разных условиях окружающей среды и выполнением ими дополнительных функций. Впервые видоизменения основных органов растений научно описал в конце XVIII века великий немецкий поэт, философ и ученый Иоганн Вольфганг Гёте. Он разработал теорию метаморфоза (видоизменений) растений. Особое внимание Гёте уделял листьям — самым изменчивым частям побегов. Листья могут приобретать приспособления к разным условиям внешней среды и меняться на одном побеге в течение жизни растения.
Сочные побеги
Растения, живущие в условиях длительного недостатка воды (кактусы Южной Америки, молочаи Африки), имеют сочные побеги. В них запасается вода и создаются органические вещества.
У многих растений, произрастающих в жарких и сухих местах (алоэ, агава), вода запасается в листьях. Для уменьшения испарения влаги с поверхности листа толстые листья покрыты восковым налетом.
Колючки
Листья у кактусов превратились в колючки, которые позволяют значительно уменьшить испарение воды в засушливых условиях.
Листья, видоизмененные в колючки, встречаются и у других растений, например у барбариса. У боярышника, дикой груши, крушины тоже есть колючки, но они произошли из укороченных побегов.
Образование колючек любого происхождения связано с недостатком влаги. У некоторых колючих растений при выращивании в искусственных влажных условиях вместо стеблевых колючек вырастают побеги с листьями.
Усики
У многих лазящих растений имеются усики, которые обладают способностью закручиваться вокруг опоры (других растений, изгородей, камней). Стебель у таких растений обычно тонкий и слабый, он не способен самостоятельно сохранять вертикальное положение.
Усики — это видоизмененные листья, часть листа или целые побеги. Так, у гороха в усики превращается верхняя часть листа, у чипы в разветвленный усик превращается вся листовая пластинка, а у винограда — весь побег.
Кочан
Кочан — пример видоизмененной почки. Он образуется только у культурной капусты. Сначала появляются обычные зеленые листья. Затем развертывание листьев из верхушечной почки прекращается. Почка начинает сильно увеличиваться в размерах и превращается в кочан. Листья кочана почти бесцветны. содержат мало хлоропластов, мясисты и накапливают много воды и растворимых запасных веществ. Возникновение кочана связано с происхождением капусты. Родина предкового вида культурной капусты — Средиземноморье.
Здесь после теплой влажной весны наступает жаркое засушливое лето, которое благополучно может пережить водозапасающая почка. На второй год, весной, запасы воды и питательных веществ расходуются на развитие цветоносного побега и созревание семян.
Источник
Видоизменения побегов
Растение состоит из корня, стебля, листьев, соцветий и плодов. Стебли, почки и листья образуют вегетативный орган – побег. Видоизменения побегов растений способствуют запасу питательных веществ, размножению, защите.
Что это такое?
Стремление к выживанию в определённых условиях меняло строение побегов. Усик, клубень, колючка – результат таких изменений. Примеры эволюции побегов хорошо наблюдаются у сельскохозяйственных растений. Выделяют подземные и надземные побеги.
Надземные
Видоизменения надземных побегов проявляются в виде уплотнения, одеревенения, значительного расширения всего побега или отдельных его частей. Ниже кратко описаны виды и функции преобразований надземных побегов.
- Колючки. Одеревеневшие боковые побеги, не имеющие листьев. Острый конец обеспечивает защиту от поедания. Колючки отличаются от шипов, встречающихся у некоторых представителей семейства Розоцветные (шиповник, малина, роза). Шип – это вырост покровной ткани стебля, не привязанный к определённой части побега. Колючки же развиваются в пазухах листьев или из спящих почек. Иногда это видоизменённые листья. Могут быть простыми или разветвлёнными. Примеры – боярышник и барбарис.
- Усики. Длинный боковой побег, не имеющий листьев. Может закручиваться в спираль на конце или ветвиться. Усики выполняют опорную функцию: растение цепляется за предметы, приподнимаясь от земли. Присущи растениям семейства Тыквенные (огурцу, арбузу, тыкве), винограду и страстоцвету голубому.
- Надземные столоны.
Называются усами (не путать с усиками). Часто образуются весной и являются органами размножения. Отходят от основания стебля и стелятся по земле. Из верхушки уса вырастает новое растение. От нижней части отходят корни, а от верхней – побеги с короткими междоузлиями, образовывая розетки. За год столоны отмирают, а молодое растение пускает собственные усы. Типичными представителями являются земляника, клубника, живучка ползучая.
- Кладодий. Это боковой широкий, зачастую мясистый побег, напоминающий лист. Содержит хлорофилл и выполняет функцию фотосинтеза. Способен к продолжительному росту. У некоторых растений из почек кладодия развиваются колючки. Примерами являются кактус-декабрист, опунция, кармихеля южная, мюленбекия плоскоцветочная.
- Филлокладий. По происхождению и функции напоминает кладодий, но имеет ограниченный рост. Располагается в пазухах чешуйчатых листьев. В некоторых случаях внешне сложно отличить филлокладий от обычных листьев. Примеры – филлантус, иглица, некоторые растения рода Спаржа.
- Псевдобульба. Также называется наземным клубнем. Развивается у представителей семейства Орхидные и кольраби. Представляет собой уплотнение над поверхностью земли. Может давать побеги.
У гороха в усики видоизменяются листья, а не целые побеги.
Подземные
Подземные видоизменения побегов играют роль хранилища питательных веществ на случай неблагоприятных условий, а также являются органами вегетативного размножения. Особенности строения подземных побегов приведены в таблице.
Особенности строения
Примеры растений
Вытянутая уплотнённая форма. Имеет чешуйчатые листья, почки, придаточные корни. Может ветвиться.
Ирис, ландыш майский, пырей ползучий, мать-и-мачеха
Округлая форма. На поверхности находятся «бровки» (рубцы от отмерших листовых чешуек) и «глазки» (почки).
Картофель, топинамбур, хохлатка
Стебель преобразуется в донце, из которого развивается мочковатые корни. От почек донца отходят мясистые чешуйки, прикрывающие внутренний побег, растущий вверх.
Тюльпан, лук, нарцисс, лилия
Клубень развивается на конце подземного столона.
которые читают вместе с этой
Источник
Видоизменения побегов: усики, колючки, корневище, клубень, луковица
В связи с выполнением дополнительных функций побег претерпевает различные видоизменения — метаморфозы, такие как:
- Усики — длинные тонкие побеги с редуцированными листьями. Они закрепляют лазящие и ползучие стебли (виноград, огурец);
- колючки — укороченные побеги без листьев, защищающие растение от поедания животными (боярышник, дикая яблоня).
Усики и колючки — надземные видоизменения стебля. Они располагаются в пазухах листьев либо на листовом узле супротивно листу, что служит доказательством их стеблевого происхождения.
Кроме надземных видоизменений у растений образуются в толще почвы подземные: корневища, клубни, луковицы, выполняющие функции накопления питательных веществ и вегетативного размножения.
Корневище — подземный побег с буроватыми чешуевидными листьями и почками. Корневище внешне похоже на корень, но отличается наличием рудиментов листьев, боковых и верхушечных почек и отсутствием корневого чехлика.
По форме может быть длинным и тонким (пырей, осока) либо коротким и толстым (щавель, ирисы). Ежегодно из верхушечной почки вырастает надземный побег. При обработке почвы корневище может быть повреждено или разделено на части, тогда каждый кусочек с почкой дает новое растение. Особенно быстро происходит вегетативное размножение у растений с ветвящимся корневищем (пырей).
Клубень — сильно утолщенная верхушка подземного стебля — столона. Наиболее известны клубни картофеля. Об их стеблевом происхождении свидетельствует наличие почек-глазков и их спиральное расположение. Клубни могут быть и надземные: утолщенный стебель капусты кольраби.
Луковица — очень укороченный подземный побег с видоизмененными листьями. Форма луковиц различна: шаровидная, яйцевидная, грушевидная и т.д. Стеблевая часть луковицы занимает небольшую зону и называется донцем. На нижней поверхности донца расположены многочисленные придаточные корни. На верхней — тесно сближенные сочные мясистые чешуи с запасом питательных веществ. Наружные сухие чешуи выполняют защитную функцию. В пазухах некоторых сочных чешуй находятся почки, из которых могут развиваться либо дочерние луковицы, либо надземные зеленые листья и цветоносные «стрелки».
Луковицы формируются у многих лилейных растений: лука, лилии, тюльпана и др. У некоторых лилейных могут быть надземные луковицы. Обычно они образуются в соцветиях (у дикого лука, чеснока), но могут быть и в пазухах листьев.
Источник