Что относится к видоизмененным побегам
Видоизмененный побег
Видоизмененные побеги — это корневища, клубни, луковицы, мясистые стебли, листья, колючки, усики, ловчие аппараты растений.
Функции видоизмененного побега
Образование видоизмененных побегов связано с выполнением ими специфических функций. Видоизмененные побеги могут служить для запасания питательных веществ или воды, для закрепления растения на опоре. Они обеспечивают зимовку растений, защищают от поедания животными и т. д.
Корневище (рис. 136), клубень и луковица возникли в процессе длительного исторического развития растений как результат их приспособления к неблагоприятным условиям зимы или засушливому периоду.
«Уйдя» под землю, растения накапливают питательные вещества в подземном побеге и продолжают свое дальнейшее развитие после окончания зимы или засухи.
Корневище
Корневище есть у многих травянистых многолетних растений (ветреница, ландыш, мать-и-мачеха, пырей, кувшинка и др.). Продолжительность жизни корневищ от 2 до 25 лет. Корневища одних растений съедобны (рогоз, тростник), других — ядовиты (ирис). У ряда растений корневища являются лекарственным сырьем (бадан, валериана).
Строение корневища
Внешне корневище напоминает корень, но у него, как и у наземного побега, имеются верхушечная и пазушные почки, а также пленчатые чешуйки — видоизмененные листья.
От корневища отрастают придаточные корни (см. рис. 136). Весной из верхушечной или боковых почек развиваются молодые побеги. Их развитие происходит за счет питательных веществ, отложенных в корневище летом и осенью.
Клубень
Клубень — это подземный видоизмененный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные вещества (крахмал, реже — масла). Клубни формируются у картофеля, топинамбура (земляной груши), хохлатки.
Строение клубня
Сравнив обычный побег с клубнем, легко заметить сходства и различия. У клубня, как и у обычного побега, есть узлы и междоузлия, хотя они и не так хорошо выражены. В то же время стебель сильно утолщен. Листья у клубней мелкие, чешуевидные. Со временем на месте листьев остаются продолговатые листовые рубцы — бровки. Рядом с бровками в небольших углублениях находятся пазушные почки — глазки. На верхушке клубня размещается верхушечная почка. В клубне легко различить основание и верхушку. Ближе к верхушке находится больше почек, при основании их меньше.
Столоны
Столоны — это боковые побеги. Они развиваются в почве. Из листьев через стебли в столоны оттекают органические вещества. Верхушки столонов растут, утолщаются и к осени превращаются в крупные клубни.
Луковица
Луковица — это подземный укороченный побег с видоизмененными листьями — чешуями. Луковицы образуются у многих луковичных растений (лук репчатый и медвежий, чеснок, тюльпаны, лилии и др.).
Строение луковицы
Чешуи луковицы прикреплены к короткому стеблю, который носит название донце (рис. 138). На верхушке донца располагается верхушечная почка. В пазухах сочных чешуй развиваются боковые почки, дающие начало молодым луковицам-деткам. В сочных чешуях накапливаются запасные питательные вещества. Снаружи луковица у многих видов растений покрыта сухими чешуями, выполняющими защитную функцию.
Мясистый стебель
У капусты кольраби развивается съедобный мясистый запасающий стебель. Короткий и толстый, он поднимается над землей и несет несколько листьев. Кочанная капуста находится с кольраби и близком родстве. Ее так называемый «кочан» состоит из короткого стебля с многочисленными перекрывающими друг друга листьями. По существу, кочан представляет собой крупную видоизмененную почку, т. е. зачаточный побег. Материал с сайта http://wiki-med.com
Колючка
Довольно распространенными видоизменениями побегов или их частей являются колючки (рис. 141). У барбариса, кактусов в колючки превращаются листья, у белой акации прилистники, у астрагалов — черешок листа после опадения листовой пластинки. У дикой яблони, груши, боярышника в колючки превращаются стебли некоторых боковых побегов.
У многих лазящих растений имеются усики. У гороха, например, в усики превращается верхняя часть сложного листа (рис. 142), у винограда — побеги.
Ловчие аппараты
Наиболее интересные видоизменения листьев можно наблюдать у насекомоядных растений. Они растут на очень бедных почвах. Недостаток питания эти растения восполняют ловлей и перевариванием живой добычи — насекомых и других мелких животных. Для этого у них имеются особые листья-ловушки — ловчие аппараты. Например, у росянки листья покрыты волосками с липкой жидкостью, которая и удерживает насекомое (рис. 143).
Видоизмененные побеги
Видоизмененные побеги
Побег является одним из главных вегетативных органов|органов высших растений. Он состоит из стебля, на котором размещены почки и листья. Побег наиболее изменчивый по внешнему виду структурный элемент растения. Видоизменённый побег представляет собой орган|орган растения, у которого форма и функция стебля, почек и листьев необратимо изменены в процессе эволюционных приспособлений к определённым условиям существования организма. У культурных растений видоизменение побега обусловлено вмешательством человека.
Метаморфозы побега могут быть как незначительными, так и существенными – до сильно изменённых форм растений. Метаморфозам подвергаются как главные, так и боковые побеги|побеги, а также почки и листья.
Основные типы побегов зелёных растений – надземные и подземные. Надземные (воздушные) побеги|побеги являются ассимилирующими, по оси|оси которых расположены листья. Ассимилирующие побеги|побеги очень разнообразны по внешнему облику. Во многих случаях, помимо основной функции фотосинтеза, такие побеги|побеги выполняют роль запасающего и опорного органа|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 укорочённым 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|побеги.
Усик – это побег метамерной структуры без листьев, имеющий жгутовидную форму с разветвлениями или без них. Благодаря наличию стеблевых|стеблёвых усиков, растение получает дополнительную опору. Выпрямленный участок усика без разветвлений является первым междоузлием пазушного побега, а закрученный более тонкий участок является видоизменённым 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 зелёные уплощённые длинные стебли, берущие на себя функции листьев. Кладодий выполняет функцию фотосинтеза, так как под эпидермой расположены отлично развитые|развитые|развитые хлорофиллоносные клетки. К группе растений, имеющих кладодий, относят кактус-декабрист, опунцию, мюленбекию плоскоцветочную, кармихелию южную.
Филлокладий является видоизменённым плоским листовидным боковым побегом, который имеет ограниченный рост и выполняет роль листа в жизни растения. Боковые почки побега дают начало|начало филлокладиям, в связи с чем, филлокладии всегда расположены в пазухах маленьких чешуевидных или плёнчатых листьев. Такие видоизменённые побеги|побеги выполняют функцию фотосинтеза, поэтому внешне выглядят как листья. Их рост ограничен, а метамерной структуры строения нет. Филлокладии присущи таким растениям, как филлантус, смела|смела, иглица, некоторым представителям рода|рода Спаржа.
Видоизменённые подземные побеги|побеги – это корневище, каудекс, луковица, клубнелуковица, подземные клубень и столон. Условия существования побегов, расположенных под землёй, сильно отличаются от наземной среды|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|ириса имеются укорочённые и мясистые корневища, а у кувшинки и кубышки они самые толстые из всех растений.
Каудекс представляет собой многолетнюю структуру, происходящую из побега, характерную|характерную для многолетних трав и полукустарников со стержневой корневой системой. Каудекс наряду с корнем является местом накопления запасных|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 укорочённый побег. В нём в чешуйках листового происхождения запасаются органические вещества, стебель в луковице трансформируется в донце|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 видоизменённый подземный побег, имеющий утолщённый стебель, где запасаются питательные вещества, придаточные корни, растущие на нижней поверхности клубнелуковицы, и защитный покров из засохших оснований листьев. Клубнелуковицы характерны|характерны для шафрана, гладиолуса, иксии, безвременника.
Подземный столон представляет собой однолетний длинный подземный побег. Этот тонкий побег с недоразвитыми чешуевидными листьями имеет на утолщённом конце клубень или луковицу с запасом органических веществ. Подземные столоны формируются у картофеля, адоксы, седмичника.
Подземный клубень – видоизменённый подземный побег, у которого на первый план выступает запасающая функция. Этот побег имеет чешуевидные листья, которые быстро опадают, и почки, находящиеся в пазухах листьев.
Видео по теме : Видоизмененные побеги
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Многообразие и видоизменения побегов
Кроме основных функций — транспортной и опорной — стебель часто выполняет функции запасания питательных веществ, вегетативного размножения, защиты растений от поедания и др. (рис.1). В связи с этим он видоизменяется, образуя клубни, луковицы, корневища и т. д. Видоизмененные побеги бывают как надземными, так и подземными. У надземных побегов изменяются как отдельные части, так и побег в целом.
Рис.1 Опыт демонстрирующий транспорт веществ по стеблю
Надземные видоизмененные побеги
Столоны — удлиненные ползучие побеги с вытянутыми междоузлиями. У земляники их называют усами (рис.2).
Рис.2 Столоны (усы) земляники
Клубень — видоизмененный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные питательные вещества. Клубни бывают надземными и подземными. Надземные клубни развиваются, например, у капусты кольраби (рис.3).
Рис.3 Клубень кольраби
Усики позволяют растениям-лианам занимать вертикальное положение. Цепляясь ими за опоры, растения растут вверх (рис. 4). В усик могут видоизмениться часть листа (горох, фасоль) или весь пазушный побег (тыква, арбуз, дыня, огурцы, виноград).
Рис.4 Цепляющиеся усики огурца
Колючки выполняют защитную функцию и меньше испаряют воду. Они ограждают растения от поедания животными и защищают от обезвоживания. У облепихи, верблюжьей колючки, лимона и др. в колючки превратились верхушка побега или весь побег (рис. 5).
Рис.5 Колючки облепихи
Шипы тоже выполняют защитную функцию (роза, крыжовник). Они бывают на листьях и стеблях. В отличие от колючек — это не побеги, а выросты поверхностной ткани. Шиповнику шипы дали название.
Сочные водозапасающие стебли свойственны кактусам, молочаю. В условиях длительного отсутствия дождей они накапливают влагу и растворенные в ней вещества в сочных стеблях. У некоторых кактусов стебли сплющены до голых листоподобных пластинок. Стебли зеленого цвета. В результате фотосинтеза в них образуются органические вещества. У алоэ, молодило, очитка водозапасающую функцию выполняют листья.
Вилок белокочанной капусты — это огромная почка. Наружные сочные листья кочана зеленые, внутри между листьями на стебле расположены небольшие пазушные почки и одна верхушечная. Короткий видоизмененный стебель называется кочерыгой.
Подземные видоизмененные побеги
Видоизмененные подземные побеги могут выполнять функцию переживания неблагоприятных периодов года, вегетативного размножения растений или запасающую.
Корневище (рис.6,7) — подземный побег многолетних растений. Поскольку корневище развивается под землей, оно не похоже на обычный зеленый побег. Внешне темноватое, оно напоминает корень, поэтому его называют корневищем.
Рис.6 Строение корневища
От корня оно отличается следующими признаками:
1) на верхушке корневища (как на любом побеге) имеется почка, а на верхушке корня — корневой чехлик;
2) корневище, как любой побег, имеет узлы и междоузлия. На месте узлов располагаются пленчатые чешуйки — видоизмененные листья. На корнях нет узлов, междоузлий и листьев;
3) из верхушечной и пазушных почек корневища могут развиться молодые подземные и надземные побеги;
4) от узлов корневища отрастают придаточные корни.
Рис.7 Корневище ландыша и ветреницы
Подземные клубни возникают как утолщения на тонком безлистном подземном побеге — столоне (картофель, топинамбур). Место прикрепления клубня к столону является основанием клубня.
На клубне картофеля имеются листья-чешуйки, которые быстро отмирают, оставляя рубцы («бровки»), А рядом, в углублениях разросшегося стебля, — пазушные почки глазки (рис.8). В клубнях накапливаются запасные вещества, преимущественно крахмал. Размножают картофель целыми клубнями или глазками с частью клубня. Из них развиваются 2 вида побегов: надземные с листьями и цветками и подземные — столоны. На столонах образуются новые клубни.
Рис.8 Строение и развитие подземного клубня картофеля
Луковицы образуются у лука, чеснока, гиацинта, нарцисса, лилии, подснежника, тюльпана и др. Луковица состоит из сильно укороченного стебля — донца, от которого снизу отходит пучок придаточных корней (рис.9). Наружные листья луковицы — чешуи — сухие и кожистые. Они защищают внутренние мясистые и сочные листья, накапливающие воду и сахара. Из верхушечной и пазушных почек развиваются зеленые надземные побеги и молодые листья.
Рис.9 Строение луковицы
Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем. Клубнелуковицы образуются, например у безвременника, гладиолуса (рис.10).
Рис.10 Клубнелуковицы гладиолуса
Так же как корни и листья, побеги могут видоизменяться. Выделяют подземные и надземные побеги. Утолщенные побеги, в которых накапливаются питательные вещества — клубни. Подземные клубни у картофеля, топинамбура; надземные клубни у капусты кольраби. Сочные длинные побеги — столоны: усы земляники — надземные, у картофеля — подземные, на них развиваются клубни. Корневище — подземный побег с функциями корня (пырей, камыш). Луковица — видоизмененный побег, донце — это стебель (лук, тюльпан, гиацинт), клубнелуковица — разросшееся донце (безвременник, гладиолус). Надземные видоизменения: колючки (облепиха), шипы — выросты покровной ткани (роза, крыжовник), сочные водоносные фотосинтезирующие побеги (кактус, молочай). Кочан капусты — видоизмененная почка.
Побег и почка
Стебель
Побег
Побег
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.
Характер ветвления побега
Способ расположения побега в пространстве
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.
Корневища подразделяются на длинные и короткие. К длиннокорневищным растениям относятся: пырей ползучий, ландыш майский, мать-и-мачеха, горошек мышиный.
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.
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.
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 2018-2021
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.
Видоизменения побегов
Что такое видоизменения побегов
Высшие растения обладают определённым вегетативным органом, через который активно осуществляются все виды взаимодействия с окружающей средой (и эти взаимодействия предусматривают обменные процессы внутри растения, а также питание, дыхание и фотосинтез). Речь идёт о побегах. Вкратце, побегом называется стебель растения вместе с листьями и почками, и он представляет собой единый орган (и это если исключать видоизменения).
Основным (и даже образцовым) побегом называют надземный (или воздушный) ассимилирующий побег с зелёного цвета листьями на оси стебля. Побеги при этом сами развиваются из почек, кои могут быть либо зародышевыми, либо пазушными, либо придаточными. Из зародышевых почек появляются главные побеги (первого порядка), а из них, в свою очередь, развиваются боковые побеги (второго порядка), и этот процесс может повторяться. Придаточные почки дают начало придаточным побегам.
Такое развитие позволяет создать систему побегов, которая даёт большую площадь контакта растения с окружающей средой. Побег имеет общую проводящую систему и обладает метамерностью – свойством, при котором повторяющиеся части, метамеры (у растений таковыми являются листья и, соответственно, узлы, от которых листья отходят от стебля), располагаются в определённом порядке, запрограммированном на генетическом уровне. А ещё побегам свойственно ветвление.
Что касается видоизменений, то побеги сами по себе бывают вегетативными, вегетативно-генеративными и генеративными. Или, соответственно, невидоизменёнными, частично изменёнными и полностью видоизменёнными. Первые являются простым типом побега, включающим в себя стебель, листья и почки (которые являются обязательным элементов всех побегов независимо от типа). Вторые – усложнённые, имеют также цветки и соцветия, они позволяют осуществлять синтез веществ (как органических, так и неорганических) и воздушное питание растения. Третьи на фотосинтез не способны, но уже отвечают за размножение растения. При этом у цветков могут быть свои побеги, их называют цветоносными.
Среди всех органов высших растений побеги наиболее подвержены видоизменениям, или метаморфозу. Вегетативные органы в целом многофункциональны, и растения сами по себе способны адаптироваться к особенностям внешней среды (адаптация культурных растений при этом возможна при антропогенном вмешательстве), и этим объясняется то, что побеги могут видоизменяться.
Метаморфоз побегов может быть как незначительным, так и радикальным, из-за чего побег лишается прежнего облика. Видоизменениям подвержены и главные побеги, и боковые, и почки, и листья. Могут изменяться и ассимилирующие побеги, и с этим связано получение ими новых функций помимо фотосинтеза – например, вегетативное размножение путём отращивания ползучих побегов и плетей, опора растения, накопление запасов питательных веществ.
Причины видоизменения побегов
Появление побегов оказалось предопределено в ходе эволюционных процессов. Учёным удалось определить первое растение, у которого появились первые побеги – это были риниофиты, примитивные сосудистые растения, вымершие около четырёхсот миллионов лет тому назад. У риниофитов возникла потребность адаптироваться к жизни не в воде, а на суше, и в итоге они начали создавать листостебельные побеги. Это ключевой этап в эволюции растений на Земле.
Благодаря тому, что растения смогли создавать плоские листья, у них значительно увеличилась площадь поверхности, пригодной к осуществлению фотосинтеза, а это, в свою очередь, позволило развиться корневой системе, что улучшило возможность поглощать воду и минеральные вещества из почвы.
Как уже упоминалось ранее, побеги видоизменяются в ходе адаптации к особенностям окружающей среды, как воздушной, так и почвенной, а также с необходимостью осуществлять конкретные функции – от питания и накапливания запасов до размножения. Каждое видоизменение связано с той или иной функцией. Ещё одной причиной видоизменения побегов являются особенности образа жизни растения.
Функции видоизменения побегов
Благодаря метаморфозу растительные побеги осуществляют немало жизненно важных для растения функций. Они способны накапливать различные питательные вещества и сберегать их, к примеру, в условиях низких температур, защищаться от воздействия агрессивных живых существ и от неблагоприятной внешней среды, вегетативное размножение (путём усиков, к примеру), вертикальное лазание и, конечно же, питание, получение полезных веществ и из почвы (вне корней, если возможно), и из воздуха, дыхание и фотосинтез (некоторые из видоизменённых побегов на такое способны). Таким образом, набор функций у видоизменённых побегов весьма широк, однако некоторые из побегов видоизменяются именно под ту или иную функцию.
Надземные видоизменения побегов
Видоизменения могут быть как подземными, так и надземными. И при этом не всегда может изменяться побег целиком, достаточно изменения лишь его части (иными словами, побег может быть и генеративным, и вегетативно-генеративным), к примеру, листьев. И есть немало вариантов надземных видоизменений наподобие усиков, колючек, филлокладий, кладодий, кочанов, надземных столонов, розеточных побегов и так далее.
Колючки
Колючки выполняют именно защитную функцию растения. По сути, это укороченный и значительно одревесневший побег без листьев, имеющий острый верх. Рост колючек обычно ограниченный. Встречаются у таких растений, как крушина слабительная, дикая яблоня, дикая груша. У некоторых растений (к примеру, у гледичии) в колючки перерождаются спящие почки, у других (как у боярышника) – пазушные почки и боковые побеги.
Надземные столоны
У многих растений (например, у дикой земляники) столоны выглядят как тонкие и хрупкие нити (такие называются усами), которые быстро распадаются после того, как верхушечные почки на них пускают корень. То есть, такие усы – это вариант надземных столонов, пригодный только для осуществления размножения. Но есть и такие столоны, которые осуществляют и другие функции, в том числе фотосинтез. Как пример – плети живучки ползучей, которые имеют зелёные листья.
Усики
Усики отличаются от усов и других вариантов надземных столонов. Они всегда безлистные, они могут быть как ветвистыми, так и неразветвлёнными, жгутовидные на вид и метамерные по строению. В отличие от усов, усики специализируются не на размножении, а на усилении опоры растения. Такие видоизменённые побеги есть у тех растений, что не могут самостоятельно существовать в вертикальном положении. Усики имеют как прямую часть, что не разветвляется, так и закручивающиеся сегменты. Встречаются у растений наподобие винограда, дыни, арбуза, огурца, тыквы.
Но у разных растений они возникают в разных местах. У одних (страстоцвет голубой, как пример) усики являются пазушными побегами моноподиев (так называется осевой орган, отступающий от центральной оси стебля или корня) и находятся в лиственных пазухах, у других (пример – виноград) усики являются концами боковых побегов боковых осей цимозных соцветий (они называются монохазием). При этом девичий виноград имеет более усложнённые усики, развившиеся в прикрепительные присоски.
Псевдобульба
У этой утолщённой околоземной (или околосубстратной) части стебля растений (относящихся преимущественно к семейству орхидных) есть несколько названий. Она называется псевдобульбой, воздушным (или надземным) клубнем, туберидием и даже ложной луковицей. Это видоизменение позволяет накапливать воду и питательные вещества. Оно возникает из одного или нескольких междоузлий (а то из всей вертикальной части стебля) в зависимости от вида растения. Отличия от луковиц и клубнелуковиц в том, что ложные луковицы – зелёного цвета, и они находятся над грунтом.
Их размер может быть маленьким или средним (более пятнадцати сантиметров), они могут иметь удлинённую форму (ветеренообразную, луковицеобразную или цилиндрическую), шарообразную форму или даже плоскую форму. Псевдобульба может являться основанием для роста цветоносов и листьев. Туберидии могут просуществовать 1-5 лет, у отдельных видов – до двенадцати лет. У некоторых видов орхидей также через специальные устьица наверху ложных луковиц может осуществляться газообмен с окружающей воздушной средой.
Филлокладий
Филлокладиями называются видоизменения побега, которые визуально похожи на листья, но они не совсем листья. Это – уплощённые побеги, рост коих (как у колючек) ограничен, и они вырастают из боковых почек, что располагаются в пазухах чешуевидных или плёнчатых листьев малых размеров. При этом филлокладии лишены метамерности. Функциональная направленность чаще всего ограничена лишь усилением фотосинтеза у растения. Встречаются такого рода видоизменения у покрытосеменных растений наподобие иглицы, смелы, спаржевых видов, филлантуса, а также (в редких случаях) у голосеменных (таких, как филлокладус).
Кладодий
Помимо филлокладия, на лист похоже и другое видоизменение побега, называемое кладодием. В отличие от филлокладия, рост этого бокового побега не ограничен. А в функциональном плане кладодий и филлокладий весьма близки, ибо кладодий тоже занимается фотосинтезом и выполняет функции листьев. Тем более, что осуществлять свои функции это видоизменение позволяет за счёт отлично развитой хлорофиллоносной ткани. Кладодии встречаются у кактусов, таких как опунция, да и в принципе (как и филлокладии) у тех растений, что существуют в засушливом климате. Интересно, что на кладодиях листья продолжительно развиваться и существовать не могут, они или быстро отмирают, или становятся колючками.
Подземные видоизменения побегов
Не только у надземных видоизменённых побегов широка вариативность. Разнообразием могут отличиться и подземные побеги. Ввиду их местоположения, они неспособны к фотосинтезу (в том числе и поэтому они относятся к генеративным видоизменённым побегам). Но вместо этого обладают рядом других важнейших функций, а именно: накопление запасов питательных веществ, защита от неблагоприятных внешних воздействий, вегетативное размножение, возможность восстановиться после зимнего отмирания надземных побегов. К таким относят луковицу, клубень, клубнелуковицу, столон, корневище, каудекс, подземные столоны.
Клубень
Клубнем называют укороченный побег округлой (шаровидной в той или иной степени) формы. Клубень формируется как результат разрастания междоузлий (так называется промежуток побега или стебля между узлами, из которых отходят листья) в отсутствие листьев. Клубень формируется на конце столона как бокового вытянутого побега корневища. Основная функция – запасающая; в клубнях накапливаются и хранятся питательные вещества (нутриенты и крахмал) и энергия, которая идёт на рост в тёплое время года. С помощью клубней также растения переживает периоды низкой температуры (например, снежные и морозные зимы), а также засушливые периоды.
Также клубни могут отвечать за бесполое размножение. На клубнях присутствуют пазушные почки, которые могут называться “глазками” (прежде всего, у картофельных клубней). Самые известные растения с клубнями – это картофель и топинамбур, и клубни этих растений пригодны в пищу. Однако клубни не стоит путать с корнеклубнями (корневыми клубнями) – так называют утолщённые корневые части; в качестве примера подобного можно назвать батат.
Корневище
Корневище, как понятно из названия, является видоизменённым побегом, связанным с корневой системой. На нём могут быть листья, но они или рано отмирают, или недоразвитые, либо чешуевидные, а ещё корневище может иметь придаточные корни и верхушечные или пазушные почки. Как и клубни, корневище накапливает запасы питательных веществ, осуществляет вегетативное возобновление (вновь запускает рост растения по мере наступления тёплого времени года) и вегетативное размножение.
Существует несколько видов корневища: в плане разветвлённости – простое, ветвистое; в плане направления роста – горизонтальное, вертикальное или косое; в плане длины – длинное, короткое или сильно укороченное; в плане толщины – толстое или тонкое. Также выделяют эпигенное и гипогенное корневища. У деревьев (особенно у многолетних) корневищем считается основная часть корня, что идёт непосредственно от ствола, и те корни, что выступают над поверхностью земли.
Луковица
Второй наравне с клубнем самый известный вид подземного видоизменённого побега. Правда, в отличие от клубней, пригодных в пищу луковиц не так и много. У этих сильно укороченных побегов есть чешуя листовой природы и донце вместо стебля. В чешуях луковиц и накапливаются питательные вещества. Как и клубни, луковицы тоже ответственны не только за хранение питательных веществ, но и за вегетативное размножение и вегетативное возобновление. Встречаются преимущественно у однодольных растений, и в первую очередь – у лука, лилии, тюльпана, амариллиса, нарцисса и гиацинта; реже – у двудольных растений, к коим относятся отдельные виды жирянки и кислицы.
Клубнелуковица
Средним между клубнем и луковицей можно считать ещё один видоизменённый побег – клубнелуковицу. Это укороченный побег, имеющий толстый стебель, придаточные корни книзу и засохшие основания листьев в виде плёнчатых чешуй, которые создают защитную оболочку с волокнистой или гладкой поверхностью. Если точнее, то клубнелуковица сама является сильно утолщённой частью стебля. В толстом стебле накапливаются ассимиляты.
Так называют стабильные конечные продукты фотосинтетических реакций и реакций восстановления углекислот. В растительном мире к ассимилятам относятся углеводы наподобие глюкозы, сахарозы и фруктозы, органические кислоты, аминокислоты и отдельные шестиатомные спирты наподобие сорбита. Интересно, что когда накопленные запасы питательных веществ и ассимилятов начинают активно расходоваться в процессе роста растения из клубнелуковицы, этот видоизменённый побег серьёзно съёживается, и параллельно этому в разных её частях формируются новые клубнелуковицы. Клубнелуковицы выделяются у безвременника, гладиолуса, ацидантеры, иксии, фрезии, шафрана, тульбагии, ромулеи, спараксиса, кандыка.
Значение видоизменения побегов
Значение видоизменённых побегов объясняется их функциями. Многие видоизменённые побеги способны накапливать полезные и питательные вещества, полученные в ходе питания (в том числе и корневого) и фотосинтеза, эти вещества не только позволяют растению долго просуществовать (хотя бы в рамках заложенного природой срока), но и запустить заново процесс роста в случае, если основная часть растения отмерла в осенне-зимний период (то, что и называется вегетативным возобновлением).
Особенно этим выделяются подземные видоизменения. Это активно используется, к примеру, в садоводстве и в культурном возделывании. Те же клубни и луковицы можно выкопать, оставить на хранение и потом заново поместить в грунт, ведь у них есть возможности для дальнейшего развития. Растение в таком случае не умирает (если только не нарушены условия хранения клубней или луковиц, или если они не повреждены), его жизненный цикл просто, как говорится, поставлен на “паузу”. Ко всему прочему, те же луковицы лука и клубни картофеля очень активно используются человеком в пищу. Но помимо питательных веществ, эти побеги могут накапливать воду. В суровых засушливых условиях надземные кладодии и филлокладии позволяют выживать самим растениям, а также и другим живым существам хотя бы на время побороть нехватку воды.
В ряде других случаев видоизменённые побеги защищают растения от агрессивной среды и от покушения других живых существ, ставящих себе цель употребить эти растения в пищу (речь в первую очередь идёт о надземных колючках). Видоизменённые побеги позволяют растениям осуществлять вегетативное размножение в случаях, когда тому или иному виду недоступно половое размножение, они позволяют осваивать территорию вокруг, а также более эффективно осуществлять фотосинтез, чтобы у растения было больше необходимых для дальнейшего роста и развития веществ и соединений. И конечно же, питание и газообмен с окружающим воздухом.
Все видоизменения побегов являются результатом эволюционной адаптации тех или иных растений к тем или иным климатическим условиям, и они позволяют им долго существовать. Ни одно потенциально губительное для растений видоизменение попросту не может существовать в том числе и потому, что это определено законами эволюции.