Корневище клубень луковица видоизмененные побеги. Надземные и подземные видоизменения побегов

У некоторых растений в процессе 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 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, ), вода запасается в листьях. Для уменьшения испарения влаги с поверхности листа толстые листья покрыты восковым налетом.

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.

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.

Это видоизмененные листья, часть листа или целые побеги. Так, у в усики превращается верхняя часть листа, у чипы в разветвленный усик превращается вся 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.

Вопрос 1. Какие видоизмененные подземные побеги вы знаете? Назовите растения, имеющие корневище, клубень, луковицу.
Клубни формируются как концевые утолщения подземных побегов - столонов. Столоны отрастают от основания надземных стеблей. Клубни развиваются в результате утолщения верхушечных почек столонов (картофель, хохлатка, земляная груша). На них располагаются группы почек, которые называются глазками. Клубни служат для вегетативного размножения.
Луковица представляет собой подземный укороченный видоизмененный побег. Стебель луковицы образует донце. К донцу прикрепляются листья, или чешуи. Наружные чешуи обычно сухие, они выполняют защитную функцию. Они прикрывают соч¬ые чешуи, в которых откладываются питательные вещества и вода. На донце располагается верхушечная почка, из которой развиваются надземные листья и цветоносная стрелка. На нижней части донца развиваются придаточные корни. Луковицы характерны для многолетних растений (лилии, тюльпаны, луки, чеснок, нарцисс, дикий лук и др.). С помощью луковиц растения могут вегетативно размножаться.
Корневище - это также подземный побег, внешне похожий на корень. Корневище несет чешуевидные листья, в пазухах которых находятся пазушные почки. На корневище образуются придаточные корни, а из пазушных почек развиваются боковые ответвления корневища и надземные побеги. Корневища встречаются у многолетних травянистых растений (хвощи, папоротники, крапива, ландыш, злаки и т.д.). Корневище является органом вегетативного размножения.

Вопрос 2. Как отличить корневище от корня?
По внешнему виду корневище напоминает корень, но отличается от него наличием чешуевидных листьев, листовых следов (рубцов от опавших листьев), почек, а также отсутствием корневого чехлика.

Вопрос 3. Как развивается клубень картофеля?
Из листьев картофеля через стебли в подземные побеги (столоны) постоянно оттекают органические вещества и в виде крахмала откладываются в верхушках столонов. Верхушки столонов растут, утолщаются и к осени превращаются в крупные клубни.

Вопрос 4. Почему клубень картофеля следует считать побегом?
Клубень картофеля следует считать побегом потому, что он, как и побег, образован стеблем, выполняющим запасающую функцию, имеет почки (глазки) и чешуевидные листья.

Вопрос 5. Какое строение имеет луковица?
В нижней части луковицы, например репчатого лука, расположен почти плоский стебель - донце. От донца отходят придаточные корни и видоизмененные листья (чешуи). Наружные листья - чешуи - сухие и кожистые, они выполняют защитную функцию; внутренние - мясистые и сочные, в них откладываются питательные вещества. В пазухах чешуи имеются пазушные почки.

Вопрос 6. Как доказать, что корневище и луковица - это видоизмененные побеги?
Внешне корневище напоминает корень, но у него, как у наземного побега, имеются верхушечная и пазушные почки, а также пленчатые чешуйки - видоизмененные листья. Таким образом, у корневища есть стебель (осевая часть корневища, почки и листья (пленчатые чешуйки), т. е. то, что характерно для побега. У луковицы мы тоже можем увидеть все части побега: стебель (донце луковицы), листья (сухие и сочные чешуи) и почки (между чешуями). Это подтверждает, что корневище и луковица - видоизмененные побеги.

Вопрос 7. Какие надземные видоизменении побегов вы знаете?
К наземным видоизменениям побега относятся колючки (дикая яблоня, дикая груша), усики (тыква, виноград), плети (костяника, живучка), надземные столоны, или усы - (земляника), стебли кактусов.

Побег является одним из главных вегетативных органов высших растений . Он состоит из стебля, на котором размещены почки и листья. Побег наиболее изменчивый по внешнему виду структурный элемент растения. Видоизмененный побег представляет собой орган растения, у которого форма и функция стебля, почек и листьев необратимо изменены в процессе эволюционных приспособлений к определенным условиям существования организма. У культурных растений видоизменение побега обусловлено вмешательством человека.

Метаморфозы побега могут быть как незначительными, так и существенными – до сильно измененных форм растений. Метаморфозам подвергаются как главные, так и боковые побеги, а также почки и листья.

Основные типы побегов зеленых растений – надземные и подземные . Надземные (воздушные) побеги являются ассимилирующими, по оси которых расположены листья. Ассимилирующие побеги очень разнообразны по внешнему облику. Во многих случаях, помимо основной функции фотосинтеза, такие побеги выполняют роль запасающего и опорного органа растения, а также функцию вегетативного размножения.

К видоизменениям надземных побегов относят колючки, усики, кладодии, филлокладии. В некоторых случаях у растения видоизменяется не весь побег, а только его листья, а метаморфозы внешне похожи на таковые побега в целом (усики, колючки).

Колючка является одревесневшим укороченным побегом без листьев с острой верхушкой. Роль колючек происхождения из побега, в основном, защитная. Такие колючки есть у дикой яблони, крушины слабительной, дикой груши. У гледичии толстые ветвистые колючки появляются на стволах из спящих почек. Колючки боярышника также формируются из пазушных почек листьев и находятся там, где у других растений располагаются боковые побеги.

Усик – это побег метамерной структуры без листьев, имеющий жгутовидную форму с разветвлениями или без них. Благодаря наличию стеблевых усиков, растение получает дополнительную опору. Выпрямленный участок усика без разветвлений является первым междоузлием пазушного побега, а закрученный более тонкий участок является видоизмененным листом. Усики развиваются у растений, которые не способны самостоятельно находиться в вертикальном положении. Усики есть у страстоцвета голубого, винограда, у многих представителей семейства Тыквенные (тыква, арбуз, дыня, огурец).

Кладодий представляет собой боковой побег, подвергшийся видоизменению, который способен к продолжительному росту и имеющий зеленые уплощенные длинные стебли, берущие на себя функции листьев. Кладодий выполняет функцию фотосинтеза, так как под эпидермой расположены отлично развитые хлорофиллоносные клетки. К группе растений, имеющих кладодий, относят кактус-декабрист, опунцию, мюленбекию плоскоцветочную, кармихелию южную.

Филлокладий является видоизмененным плоским листовидным боковым побегом, который имеет ограниченный рост и выполняет роль листа в жизни растения. Боковые почки побега дают начало филлокладиям, в связи с чем, филлокладии всегда расположены в пазухах маленьких чешуевидных или пленчатых листьев. Такие видоизмененные побеги выполняют функцию фотосинтеза, поэтому внешне выглядят как листья. Их рост ограничен, а метамерной структуры строения нет. Филлокладии присущи таким растениям, как филлантус, смела, иглица, некоторым представителям рода Спаржа.

Видоизмененные подземные побеги – это корневище, каудекс, луковица, клубнелуковица, подземные клубень и столон. Условия существования побегов, расположенных под землей, сильно отличаются от наземной среды. Поэтому у них появились другие важные функции, такие как способность переносить неблагоприятный период жизни, отложение питательных веществ в запас, возможность вегетативного размножения.

Корневище (ризом) является подземным побегом, имеющим чешуевидные листья, придаточные корни и почки. У пырея корневища толстые и ветвистые. У купены и ириса имеются укороченные и мясистые корневища, а у кувшинки и кубышки они самые толстые из всех растений.

Каудекс представляет собой многолетнюю структуру, происходящую из побега, характерную для многолетних трав и полукустарников со стержневой корневой системой. Каудекс наряду с корнем является местом накопления запасных питательных веществ и имеет на себе много почек. Растения, имеющие каудекс, - это люпины и люцерны из Бобовых, бедренец и ферула из Зонтичных, одуванчик, полыни из Сложноцветных.

Луковица – это специализированный подземный укороченный побег. В нем в чешуйках листового происхождения запасаются органические вещества, стебель в луковице трансформируется в донце. С помощью луковиц осуществляется вегетативное размножение. Луковицы образуются у однодольных семейства Амариллисовые (гиацинт, нарцисс), семейства Лилейные (лук, тюльпан, лилия), реже у двудольных растений.

Клубнелуковица – также видоизмененный подземный побег, имеющий утолщенный стебель, где запасаются питательные вещества, придаточные корни, растущие на нижней поверхности клубнелуковицы, и защитный покров из засохших оснований листьев. Клубнелуковицы характерны для шафрана, гладиолуса, иксии, безвременника.

Подземный столон представляет собой однолетний длинный подземный побег. Этот тонкий побег с недоразвитыми чешуевидными листьями имеет на утолщенном конце клубень или луковицу с запасом органических веществ. Подземные столоны формируются у картофеля, адоксы, седмичника.

Подземный клубень – видоизмененный подземный побег, у которого на первый план выступает запасающая функция. Этот побег имеет чешуевидные листья, которые быстро опадают, и почки, находящиеся в пазухах листьев.

Побег является одним из вегетативных органов растения. В процессе эволюционных приспособлений к условиям внешней среды, побег может видоизменятся. Существуют надземные и подземные побеги. Видоизменения происходят у обоих видов.

Видоизменения надземных побегов

Надземные (воздушные) побеги видоизменяются и представлены у растений в виде: усиков, колючек, кладодий, филлокладий.

При видоизменении не всего побега, а только листьев, у растения развиваются усики или колючки. Усики - это побег без листьев метамерной структуры. Усики имеют жгутовидную форму и могут быть с разветвлениями. Усики нужны растению, когда растение не может самостоятельно находится в вертикальном положении. К растениям имеющим усики относятся: виноград, тыква, дыня. Колючка - это укороченный и одревесневший побег с острой верхушкой без листьев. Колючки нужны растению с защитной целью. Колючки есть у боярышника, дикой яблони, дикой груши, крушины.

Кладодий - это боковой побег, имеющий зеленые уплощенные длинные стебли, которые берут на себя функцию листьев. Кладодий способен к продолжительному росту и выполняет фотосинтез. Для выполнения фотосинтеза у кладодия под эпидермой расположены хлорофиллоносные клетки. К растениям имеющим кладодий относятся: мюленбекию плоскоцветочную, кармихелию южную, кактус-декабрист, опунцию.

Филлокладий - боковой побег, который имеет ограниченный рост и так же выполняет функцию листа. Филлокладий способен к фотосинтезу. К растениям имеющим филлокладий относятся: иглиц, смела, филлантус.

Видоизменения подземных побегов

Видоизмененные подземные побеги выполняют ряд важных функций для растения, таких как: запас питательных веществ, способ защиты при неблагоприятных условиях внешней среды и способность к вегетативному размножению. К подземным побегам относятся: луковица, клубнелуковица, корневище, каудекс, подземный клубень и подземный столон.

Луковица предназначена для запаса питательных веществ и вегетативного размножения. Луковица представляет собой укороченный побег, стебель имеется в донце. К растениям имеющим относят: лук, лилия, тюльпан, гиацинт.

Клубнелуковица - это , который имеет утолщенный стебель, защитный покров и придаточные корни. Защитный покров состоит из засохших оснований листьев. Клубнелуковицу имеют такие растения как: гладиолус, иксия, шафран, безвременник.

Корневище представляет из себя видоизмененный , который имеет придаточные корни, чешуевидные листья и почки. Это кувшинка, кубышка, ирис.

Каудекс характерен для многолетних трав и представляет собой место накопления питательных веществ. Каудекс имеют: люпины, люцерна.

Подземный столон и подземный клубень так же выполняют запасательную функцию. Подземный столон есть у картофеля и семидичка.

Видео по теме

Корни закрепляют растение в почве, обеспечивают почвенное водно-минеральное питание, иногда служат местом отложения запасных питательных веществ. В процессе приспособления к условиям среды корни некоторых растений приобретают дополнительные функции и видоизменяются.

Какие существуют виды корней

У растений различают главные, придаточные и боковые корни. Когда семя прорастает, из него вначале развивается зародышевый корешок, который становится впоследствии главным корнем. На стеблях и листьях некоторых растений вырастают придаточные корни. От главного и придаточных корней могут отходить также боковые.

Корневые системы

Все корни растения складываются в корневую систему, которая бывает стержневой и мочковатой. В стержневой системе главный корень развит сильнее остальных и напоминает стержень, а в мочковатой он развит недостаточно или рано отмирает. Первая наиболее характерна для , вторая – для однодольных. Однако главный корень обычно хорошо выражен лишь у молодых двудольных растений, а у старых постепенно отмирает, уступая место придаточным корням, отрастающим от стебля.

Насколько глубоко залегают корни

Глубина залегания корней в почве зависит от условий произрастания растения. Корни пшеницы, например, отрастают на сухих полях на 2,5 м, а на орошаемых – не более, чем на полметра. Однако в последнем случае корневая система более густая.

Растения тундры сами по себе низкорослые, а их корни из-за вечной мерзлоты сосредоточены у поверхности. У карликовой березы, например, они находятся на глубине около 20 см максимум. Корни пустынных растений, наоборот, очень длинные – это нужно, чтобы достигать грунтовых вод. Например, ежовник безлистный уходит корнями в почву на 15 м.

Видоизменения корней

Для приспособления к условиям окружающей среды корни некоторых растений видоизменились и приобрели дополнительные функции. Так, корнеплоды редиса, свеклы, репы, турнепса и брюквы, образованные главным корнем и нижними частями стебля, запасают питательные вещества. Утолщения боковых и придаточных корней у чистяка и георгины стали корневыми клубнями. Корни-прицепки у плюща помогают растению прикрепиться к опоре (стене, дереву) и вынести листья к свету.

Придаточные корни на стволах и ветвях ряда тропических деревьев дорастают

Побег является одним из главных вегетативных органов высших растений. Он состоит из стебля, на котором размещены почки и листья. Побег наиболее изменчивый по внешнему виду структурный элемент растения. Видоизмененный побег представляет собой орган растения, у которого форма и функция стебля, почек и листьев необратимо изменены в процессе эволюционных приспособлений к определенным условиям существования организма. У культурных растений видоизменение побега обусловлено вмешательством человека.

Метаморфозы побега могут быть как незначительными, так и существенными - до сильно измененных форм растений. Метаморфозам подвергаются как главные, так и боковые побеги, а также почки и листья.

Основные типы побегов зеленых растений - надземные и подземные . Надземные (воздушные) побеги являются ассимилирующими, по оси которых расположены листья. Ассимилирующие побеги очень разнообразны по внешнему облику. Во многих случаях, помимо основной функции фотосинтеза, такие побеги выполняют роль запасающего и опорного органа растения, а также функцию вегетативного размножения.

Усик - это побег метамерной структуры без листьев, имеющий жгутовидную форму с разветвлениями или без них. Благодаря наличию стеблевых усиков, растение получает дополнительную опору. Выпрямленный участок усика без разветвлений является первым междоузлием пазушного побега, а закрученный более тонкий участок является видоизмененным листом. Усики развиваются у растений, которые не способны самостоятельно находиться в вертикальном положении. Усики есть у страстоцвета голубого, винограда, у многих представителей семейства Тыквенные (тыква, арбуз, дыня, огурец).

Видоизмененные подземные побеги - это корневище, каудекс, луковица, клубнелуковица, подземные клубень и столон. Условия существования побегов, расположенных под землей, сильно отличаются от наземной среды. Поэтому у них появились другие важные функции, такие как способность переносить неблагоприятный период жизни, отложение питательных веществ в запас, возможность вегетативного размножения.

Луковица - это специализированный подземный укороченный побег. В нем в чешуйках листового происхождения запасаются органические вещества, стебель в луковице трансформируется в донце. С помощью луковиц осуществляется вегетативное размножение. Луковицы образуются у однодольных семейства Амариллисовые (гиацинт, нарцисс), семейства Лилейные (лук, тюльпан, лилия), реже у двудольных растений.

Клубнелуковица - также видоизмененный подземный побег, имеющий утолщенный стебель, где запасаются питательные вещества, придаточные корни, растущие на нижней поверхности клубнелуковицы, и защитный покров из засохших оснований листьев. Клубнелуковицы характерны для шафрана, гладиолуса, иксии, безвременника.

Подземный клубень - видоизмененный подземный побег, у которого на первый план выступает запасающая функция. Этот побег имеет чешуевидные листья, которые быстро опадают, и почки, находящиеся в пазухах листьев.