Что относят к вегетативным органам растения
Органы растения
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
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.
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.
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.
© 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.
Вегетативные органы
У низших растений вегетативное тело (таллом, или слоевище) не расчленено на органы, а представлено одной клеткой, например, у одноклеточных водорослей или дрожжей, нитями из одного ряда клеток (нитчатые водоросли, мицелий грибов) или имеет форму пластинок, шаров и др.
У высших растений к вегетативным органам относятся корень, стебель и лист.
Вегетативные органы бывают растущими и выросшими. Именно поэтому они часто находятся на разных стадиях развития, хотя принадлежат одному растению.
К основным вегетативным органам относятся:
* листостебельные побеги, обеспечивающие фотосинтез;
корни, обеспечивающие водоснабжение и минеральное питание.Вегетативные органы второго порядка у побега — лист (боковой орган), стебель (осевой орган).
Видоизменённые вегетативные органы: побег — корневище, столоны, клубни, клубнелуковицы, луковицы, колючки; корень — клубнекорни, корнеплоды.
Вегетативные органы могут выполнять функции вегетативного размножения.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
О́блик, или вне́шний вид, или га́битус растения (лат. hábitus — внешность, наружность, вид, облик, образ) определяется происхождением его ветвей, их числом, продолжительностью жизни и формой всей системы ветвей.
Неолектомице́ты (лат. Neolectomycetes) — класс грибов отдела Аскомицеты (Ascomycota), один из 4 классов, относящихся к подотделу Taphrinomycotina. Класс монотипный, к нему относятся также монотипные порядок и семейство, соответственно, Neolectales и Neolectaceae, и род Neolecta с четырьмя видами.
Органы растений. Формируем основные биологические понятия
У одноклеточных водорослей тело представлено одной клеткой, которая выполняет все необходимые для жизнедеятельности функции. У многоклеточных водорослей структурно однородные клетки объединяются в таллом. На первый взгляд таллом может быть похож на тело растений, однако клетки таллома однотипны и не имеют ни специализированных элементов. Поэтому такие растения относят к низшим.
В ходе эволюции с выходом растений на сушу клетки начали дифференцироваться по выполняемой функции, сформировались ткани и органы, а такие растения получили название высших.
Названия органов растения представлены на иллюстрации.
Органы растения делятся на:
вегетативные: к ним относят корень и побег. Побег в свою очередь состоит из стебля, листьев и почек;
генеративные или органы размножения — цветок, плод и семя (спорангий у споровых и шишка у голосеменных).
Орган — это часть растения выполняющая одну или несколько функций.
Благодаря вегетативным органам растение растет, питается, происходит газообмен со средой, т.е. процессы фотосинтеза и дыхания (вставка на статью), из тонкого прутика вырастает мощное дерево — т.е. вегетативные органы обеспечивают жизнедеятельность растений.
Генеративные органы нужны, чтобы растение смогло оставить потомство и обеспечивались селекция и эволюция.
К генеративным органам относятся цветок, семя и плод.
Весной и летом цветы всевозможных форм и размеров, одиночные и собранные в соцветия радуют глаз. Однако основная функция цветка — половое размножение растений.
Именно из этого модифицированного побега после опыления и оплодотворения завязи пестика формируется плод, который состоит из семян и околоплодника. В живой природе плоды весьма разнообразны: некоторые из них съедобны, и очень вкусны, как томат или яблоко. А другие наоборот ядовиты, как белладонна или волчьи ягоды.
Семя — это зачаток полноценного растения, необходимый ему для размножения, переживания неблагоприятных условий внешней среды и расселения на новые территории. В структуре семени выделяют кожуру, зародыш, запас питательных веществ. Зародыш содержит зачатки вегетативных органов — корня, стеблей, листьев, из которых в подходящих условиях вырастает новое растение.
Однако, внимательные ученики, кто наблюдал, как бабушка в деревне прикапывает усы клубники на грядке, или сами сажали картофель весной, могут возразить, что растение может размножаться и вегетативными органами тоже. И будут совершенно правы.
Некоторые растения можно размножать вегетативно — черенками, усами, клубнями. Но селекцию и эволюцию обеспечивают лишь генеративные органы.
Строение цветка, семени, различных плодов и сложные процессы опыления и оплодотворения подробно разбираются в главе № 2 учебника «Биология. 6 класс» под редакцией И.Н. Пономаревой, а мы переходим к вегетативным органам растений.
В строении вегетативных органов выделяют общие признаки:
полярность — основание и вершина растения находятся на противоположных концах растения, т.е. на разных полюсах. Это явление довольно легко наблюдать у растений, которые размножаются черенками. Например, у ивы.
Если черенок поместить во влажную среду, то через некоторое время на нижнем полюсе у основания образуются корни, на верхнем листья. И любой отрезок черенка будет вести себя подобным образом;
геотропизм — т.е. рост в определенном направлении относительно центра земного шара, благодаря тому, что растения ощущают земное притяжение.
Это явление также легко продемонстрировать на опыте, с которым можно поучаствовать в конкурсе. Если растущее растение положить горизонтально, через некоторое время его корни вновь будут расти вниз, а стебель займет вертикальное положение.
Корень обладает положительным геотропизмом, поскольку его рост направлен к центру земли, надземные части растения обладают отрицательным геотропизмом.
Благодаря геотропизму ландшафтные дизайнеры могут создавать фантазийные композиции, придавая деревьям причудливые формы. Но самый загадочный дизайнер — природа. И в Польше можно наблюдать целый кривой лес.
Выполняемая функция органов растений различна.
Корень — у большинства растений это подземный орган. Основная функция закрепление в почве или другом субстрате и обеспечение растения полезными минеральными веществами и водой, а также запасание питательных веществ. У некоторых растений корень модифицировался в клубень, как например у георгина или топинамбура.
Все корни растения называют корневой системой. Корневая система делится на:
Описание вегетативных и генеративных органов растений
Что такое вегетативные органы растений
Вегетативные органы растений — это те части растений, которые отвечают за поддержание жизнедеятельности всего организма.
У всех этих органов есть общие признаки строения:
Какие органы называют вегетативными
Корень
Корень — это осевой и чаще всего подземный орган высших сосудистых растений.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Корень может расти в длину без ограничений, а также имеет положительный геотропизм (то есть, растет по направлению к центру земного шара). Все корневые разветвления составляют целостную корневую систему растения.
Принято выделять три типа корней в системе:
Существует два вида корневых систем, которые в течение жизни растения могут меняться.
Стержневая система характерна более для двудольных растений и представляет собой главный корень и ответвления боковых корней.
Мочковатая же больше характерна для однодольных растений и состоит из придаточных корней.
Корни обеспечивают минеральное питание и водоснабжение организма растения.
Побег
Побеги — это стебли с листьями. Совокупность всех побегов представляет собой побеговую систему растения.
Их рост не ограничен, так как меристемы (образовательные ткани), расположенные на вершине побега, откладывают клетки только в одну сторону.
Почки представляют собой укороченный побег. Они, как и обычные побеги, бывают и вегетативными, и генеративными.
Листостебельные побеги обеспечивают фотосинтез растения.
Листья — это боковые вегетативные органы второго порядка.
Их рост ограничен их формой и количеством побегов, на которых они расположены. Имеют пластинчатую структуру и выполняют множество важных функций:
Лист состоит из таких основных тканей, как:
Стебель
Стебель — это надземная ось растения с неограниченным ростом вверх.
Его основные функции:
Функции вегетативных органов
Ко всему прочему, вегетативные органы могут выполнять функцию бесполого размножения. Это легко проследить, срезав ветку растения и поставив ее в воду. Через какое-то время ветка даст придаточные корни. Если же ее посадить в землю, она может вырасти в новое растение.
Что такое генеративные органы растения
Генеративные органы — это органы полового (семенного) размножения. При таком способе размножения происходит слияние гамет, что в результате дает зародыши нового растения. Они считаются высшим достижением процесса размножения в растительном мире.
Какие органы называют генеративными
К такому типу органов относятся цветок, семя и плод.
Цветок
Цветок — это целая система органов полового размножения цветковых растений. Его также можно назвать видоизмененным и ограниченным в росте спороносным побегом.
Цветок приспособлен для образования спор (микроскопические зачатки растений для бесполого размножения) и гамет (клетки полового размножения). Также в нем происходит процесс семенного размножения, в результате которого появляются плоды с семенами.
Таким образом, в цветке полностью совмещены процессы бесполого и полового размножения.
Семя — генеративный орган, который появляется из семязачатка и находится в завязи пестика.
Помимо размножения, отвечает и за расселение растений. В семени содержится зародыш, который берет свое происхождение из зиготы. Зародыш, в свою очередь, состоит из семядолей, зародышевого корня, зародышевой почки и стебля. Само семя покрыто защитной оболочкой — семенной кожурой.
Зародыш семени — его главная часть. Он может состоять из двух или одной семядолей. Именно по этому признаку все цветковые растения делятся на два класса: двудольные и однодольные.
Плод — это репродуктивный орган покрытосеменных растений. В его основные функции входит формирование, защита и распространение семян.
Развитие плода происходит из цветка. Обычно в образовании плода участвует завязь, из стенки которой развивается околоплодник, а из семязачатка — семя. Иногда в образовании плода может участвовать цветоложе.
Таким образом, основной функцией генеративных органов растений является исключительно продолжение рода.
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ ЦЕНТРА ПЕДАГОГИЧЕСКОГО МАСТЕРСТВА
Вегетативные органы растений
Автор статьи Ветрова М.А.
Морфология – это наука, которая изучает подразделение тела на органы. У растения выделяют следующие органы: корень, стебель, лист, цветок, плод и семя, которые располагаются в определенном порядке друг относительно друга. Они подразделяются на подземные и надземные, а также на вегетативные и генеративные.
К вегетативным органам растения относятся корень, стебель и лист, которые могут быть как надземными, так и как подземными.
В строении растений можно выделить единый план, который имеет свои особенности для каждой группы растений. В каждом крупном таксоне можно выделить растение, наиболее близкое к единому плану строения – такое растение называется типовым. Автором теории о плане развития растений является Гете. В ходе развития растения план строения может меняться: например, среди культурных растений часто встречаются махровые формы, у которых вместо тычинок развиваются лепестки.
Анатомия растений – это наука, изучающая внутреннее строение, а также особенности развития и размещения тканей внутри растительных органов.
В первую очередь к подземным органам относится корень – один из осевых органов высших растений. Все корни растения составляют его корневую систему. Выделяют следующие виды корней:
Два типа корневых систем – стержневая (аллоризная) и мочковатая (гоморизная) – отличаются друг от друга составом корней. Стержневая корневая система состоит из главного корня, от которого отходят боковые. Мочковатую корневую систему составляют придаточные корни. Первая из них больше характерна для двудольных, а вторая – для однодольных растений, хотя есть и исключения. Тип корневой системы на протяжении жизни растения может меняться. Например, при повреждении главного корня стрежневой системы она постепенно становится похожа на мочковатую.
Типы корневых систем (из D von Denffer; по Зитте и др., 2007)
А – стержневая (аллоризная) корневая система Rumex crispus
В – мочковатая (гоморизная) корневая система, характерная для многих злаков
В анатомическом строении корня выделяют следующие зоны (расположены снизу вверх):
Для корней характерна радиальная симметрия. В поперечном строении корня можно выделить кору и центральный цилиндр. Самый верхний слой тканей коня называется ризодермой и образован эпидермальными клетками. Здесь формируются корневые волоски.
Центральный цилиндр (из D von Denffer; по Зитте и др., 2007). Поперечный срез проводящего пучка лютика едкого (Ranunculus acer) (160x). En – эндодерма с пропускными клетками D, X – ксилема с сосудами, Ph – флоэма с ситовидными трубками S и показанными темным клетками-спутницами S, Ре – перицикл.
При вторичном утолщении, которое происходит за счет расположенных между ксилемой и флоэмой клеток камбия, строения корней меняется. Камбий откладывает при делении клетки в обе стороны, что приводит к утолщению корня и к увеличению расстояния между ксилемой и флоэмой. Поскольку большая часть клеток корня, в том числе расположенные снаружи ткани, к началу работы камбия уже закончили свой рост, ризодерма и кора корня лопаются и погибают. Поэтому для образования защитных тканей на периферии корня возникает пробковый камбий, который откладывает клетки как внутрь корня, так и наружу. Распложенные снаружи клетки имеют сильно утолщенные клеточные стенки и скоро отмирают, формируя защитный слой на поверхности корня. Внутрь корня пробковый камбий откладывает клетки, пополняющие паренхиму.
Расположенный между флоэмой и ксилемой камбий может откладывать еще и клетки, запасающие сахара и другие питательные вещества, которые необходимы корню. Таким образом, у выполняющих запасающую функцию корней под защитными тканями находится запасающая ткань с вкраплением клеток флоэмы, а в центре корня находится ксилема и другие запасающие ткани.
В жизни растения корень выполняет следующие функции.
Обратите внимание, что три последние функции характерны только для некоторых корней. Для наилучшего выполнения некоторых функций корень подвергается различным видоизменениям.
Видоизменения корня:
Корнеплод – наиболее распространенное видоизменение. В его формировании участвуют каки стебель, так и корень. Служит для запасания питательных веществ (в основном ди-, олиго- и полисахаридов, таких как сахароза, крахмал, инулин) или воды. Характерен, например, для свеклы, моркови и редиса.
Воздушные корни, покрытые веламеном – специальной тканью с большим количеством крупных рано отмирающих клеток, способной поглощать влагу из воздуха. Характерны для эпифитных орхидей. Обычно способны еще и к фотосинтезу и имеют зеленую окраску.
Корни-присоски. Характерны для растений-паразитов (петров крест, подъельник) и полупаразитов (например, иван-да-марья, погремок, очанка, мытник, омела). Растение-паразит петров крест Lathraea squamaria
контрактильные корни служат для заглубления подземных органов в почве и встречаются, например, у луковиц гладиолусов и гусиного лука. Они сокращаются при повышении тургора, поскольку вдоль стенок их продольно вытянутых клеток расположены продольно ориентированные фибриллы целлюлозы, которые в ответ на повышение тургора укорачиваются и утолщаются одновременно. (из Чуб В. В., 2005)
Дыхательные корни развиваются у растений, обитающих в заболоченных почвах. Для них характерен отрицательный геотропизм.
Опорные корни. Эту функцию выполняют ходульные корни, которые способствуют закреплению мангровых деревьев в почве приливно-отливной зоны, и досковидные корни, характерные для некоторых тропических растений и образующиеся в результате интенсивного утолщения верхней стороны растущих горизонтально под поверхностью почвы корней
Корневые колючки, которые развиваются из боковых корней, расположенных на придаточных воздушных корнях у некоторых пальм, и служат для защиты
Корневые клубеньки служат вместилищем для симбиотических азотфиксирующих бактерий и представляют собой локальные разрастания тканей коры
Микоризные корни образуют симбиоз с грибами и часто не имеют корневых волосков.
Корень растения также может участвовать в размножении. Новые побеги могут развиваться из подземных почек, которые образуются на корнях. Такой тип размножения характерен, например, для малины. Такие растения также можно размножать корневыми черенками, разрезав корень на части – на каждом кусочке в результате образуется своя почка. Этот способ размножения использует, например, одуванчик, что делает его таким успешным сорняком. Так можно размножать и культурные растения.
Побег представляет собой стебель с листьями. Все побеги растения составляют побеговую систему. Для них характерен неограниченный верхушечный рост, который обеспечивает меристема, расположенная на вершине побега и откладывающая клетки только в одну сторону. Рядом с меристемой обычно расположены примордии – зачатки листьев.
Место, где к побегу прикрепляется лист, называется узлом, а промежуток между двумя узлами – междоузлием. Для ауксибластов характерны длинные междоузлия, а для брахибластов – короткие. Пример брахибластов – иголки сосны, расположенные на укороченном побеге, или плодущие побеги вишни. Такие короткие побеги обычно служат для плодоношения и фотосинтеза. Пазуха листа расположена немного выше места его крепления и представляет собой угол между черешком и стеблем. Если в пазухе листа развивается побег или почка, такой лист называется кроющим. У верхушечной почки кроющего листа нет.
Выделяют вегетативные побеги, которые несут только листья, почки и новые побеги, и генеративные, которые несут цветки или соцветия.
Почка представляет собой укороченный побег. Закрытые почки прикрыты сверху почечными чешуями, открытые – без чешуй. Почки, как и побеги, бывают вегетативные и генеративные. Виды почек:
В расположении очередных листьев можно выделить определенные закономерности. Если через основания отходящих от стебля листьев провести спираль, можно посчитать, сколько оборотов она делает между двумя листьями, расположенными друг над другом. Для описания филлотаксиса при очередном расположении используют дроби: в знаменателе пишут то число листьев, через которое один лист окажется точно над другим, а в числителе – сколько оборотов при этом сделает спираль вокруг стебля. Наиболее часто у растений встречаются определенные спирали филлотаксиса, а именно 1/2, 1/3, 2/5, 3/8, 5/13 и так далее. Обратите внимание, что каждая последующая цифра в ряду числителей или знаменателей представляет собой сумму предыдущих двух – такой ряд чисел называется рядом Фибоначчи.
Побеговая система может участвовать в размножении растения. Растения могут размножаться с помощью длинных и тонких укореняющихся побегов – усов, которые характерны, например, для земляники, молодила и живучки ползучей.
Функции побега очень разнообразны, и для оптимального выполнения он может видоизменяться. Рассмотрим некоторые варианты видоизменения побега.
Теперь рассмотрим подробнее элементы побега, а именно лист и стебель.
Стебель
Стебель выполняет в растении следующие функции:
В стебле, как и в корне, можно выделить кору и центральный цилиндр, который еще называют стелой. Молодой стебель сверху покрыт эпидермисом, который по мере старения стебля сменяется корой. Ткани коры представлены паренхимой, в клетках которой могут находиться хлоропласты – тогда стебель способен к фотосинтезу.
Для центрального цилиндра стебля, как и корня, характерна радиальная симметрия, однако в остальном строение этих органов сильно отличается. Это связано с тем, что стебель несет листья, к каждому из которых должны подходить флоэма и ксилема. Таким образом, в стебле эти ткани образуют примыкающие друг к другу на всем протяжении стебля тяжи, которые называются сосудистыми пучками. В их состав, помимо флоэмы и ксилемы, входит еще склеренхима, придающая прочность. Ксилема в них, как правило, расположена ближе к центру стебля, а флоэма – ближе к периферии. По мере необходимости они отходят от центра и снабжают лист питательными веществами. В стебле, как правило, много проводящих пучков, которые расположены, например, по кругу. Проводящие пучки бывают закрытыми и открытыми: первые характерны для однодольных, и в них отсутствует камбий, вторые – для двудольных, в них есть камбий. В центре стебля, как правило, расположена сердцевина, часто представленная запасающей паренхимой. В стебле может быть запасена вода, как, например, у кактусов, или крахмал, как у саговой пальмы, в том числе в подземных побегах, как у картофеля. Сахара в стебле запасает капуста кольраби и сахарный тростник.
Камбий обычно в стебле замкнут в кольцо, между флоэмой и ксилемой в проводящих пучках – пучковый камбий, между проводящими пучками – межпучковый. Он откладывает внутрь ксилему, а наружу – флоэму. Часть клеток при этом остается недифференцированной довольно долго и образует сердцевинные лучи. В зависимости от погодных условий камбий делится с разной скоростью и откладывает клетки разных размеров, что приводит к образованию годовых колец у деревьев, которые живут в условиях сезонного изменения климата. Обратите внимание, что для флоэмы также характерны годовые кольца, хотя и гораздо менее заметные.
При вторичном утолщении стебля эпидермис и кора, как правило, разрываются и отмирают. В этом случае покровные ткани образует пробковый камбий, который откладывает наружу мертвые клетки пробки, а внутрь – живые.
Рассмотрим кратко стелярную теорию ван Тигема, описывающую главные направления эволюции в анатомическом строении осевых органов растения, т. е. корня и стебля.
Наиболее примитивный тип стелы – гаплостела, синонимом для которой некоторые ботаники считают протостелу. Иногда протостелой называют все типы стел, лишенные сердцевины. Она состоит из сплошного тяжа ксилемы, покрытого слоем флоэмы. Она была характерна для вымерших ринофитов и некоторых других примитивных растений. В настоящее время она есть у некоторых высших споровых растений.
Из гаплотселы развилась актиностела, на поперечном разрезе которой ксилема имеет форму звезды, закладываясь на концах ее лучей и затем развиваясь центростремительно. Она характерна для плаунов, некоторых вымерших хвощей и других примитивных растений.
Для большинства плаунов характерен следующий этап в развитии актиностелы – плектостела, когда ксилема разбита на отдельные пластинки, идущие параллельно друг другу.
В сифоностеле появляется сердцевина, в результате чего ксилема перемещается на периферию стебля, что делает его более прочным. Паренхима в сердцевине позволила стеблю запасать питательные вещества. Она также характерна для многих папоротников.
У хвощей из сифоностелы развивается артростела, для которой характерно наличие центральной полости и членистое строение.
Наиболее сложный тип строения стела – полициклическая сифоностела, характерная для некоторых папоротников. У них есть внутренняя проводящая система, связанная с внешней сифоностелой.
С развитием более крупных и хорошо развитых стеблей произошло разделение сплошного кольца проводящих тканей на отдельные пучки, что привело к формированию диктиостелы (папоротники) и эустелы (семенные растения), составленной из открытых проводящих пучков.
Наиболее совершенной с точки зрения эволюции считается атактостела, характерная для однодольных растений. В ее проводящих пучках нет камбия, а сами они расположены по всему поперечному сечению стебля.
Типы ветвления (по Зитте и др., 2007.)
А – моноподиальное (1-4 – боковые оси с первого по четвертый порядков ветвления)
Б – симподиальное (монохазий)
В – симподиальное (дихазий)
При моноподиальном ветвлении боковые побеги отстают в росте от главного, меристема которого остается работоспособной в течение многих сезонов. При симподиальном ветвлении меристема главного побега образует цветок или отмирает, а рост растения в высоту осуществляют боковые почки, из которых развиваются новые побеги. Наиболее часто встречается такой тип симподиального ветвления, как монохазий, при котором нарастание осуществляется за счет одного бокового побега, который через какое-то время сменяется следующим боковым побегом, и т. д. При развитии дихазия активируется не одна, а две боковых почки, которые продолжают рост побега. Такой тип ветвления характерен для сирени, омелы и многих гвоздичных.
Лист
Для листьев характерна билатеральная симметрия. Как правило, лист состоит из листовой пластинки, черешка и основания. Черешок не является обязательным элементов листа – литься без черешков называются сидячими. Рядом с местом прикрепления листа к стеблю могут находиться прилистники разнообразной формы, которые иногда срастаются вокруг стебля, образуя раструб. Он характерен для многих гречишных, например, щавеля. При развитии листа прилистники могут опадать. Иногда прилистники могут брать на себя функцию фотосинтеза. Основание листа также может разрастаться и охватывать весь лист, иногда даже доходя до следующего междоузлия. Такая структура называется влагалищем листа. Этот признак довольно важен в систематике и очень часто встречается у злаков.
Как правило, на листе расположено несколько жилок, где проходят проводящие пучки, которые обеспечивают лист необходимыми веществами и транспортируют из листа продукты фотосинтеза. Еще одна функция жилок – укрепление листовой пластинки. Часто можно выделить более толстую главную жилку и отходящие от нее многократно ветвящиеся боковые жилки – такое жилкование называется сетчатым и характерно обычно для двудольных, хотя есть исключения. При перистом жилковании главная жилка также хорошо выражена, но отходящие от нее боковые жилки не ветвятся. Пальчатое жилкование отличается от перистого наличием нескольких крупных боковых жилок, отходящих у основания пластинки. Бывает, что главную жилку найти не удается, а все жилки расходятся дугой от основания листа к его вершине. Такое жилкование называется дуговым и характерно в основном для однодольных растений. Среди двудольных такое жилкование, например, у подорожника. Еще один вариант жилкования – когда жилки примерно одинаковой толщины расположены параллельно друг другу, как у кукурузы или многих злаков. Веерное жилкование характерно для папоротников и некоторых лиственных голосеменных (гинкго): мощные проводящие пучки ветвятся дихатомически и заканчиваются слепо у края листа. Жилкование считается открытым, если жилки не связаны между собой и слепо заканчиваются у края листовой пластинки, и закрытым, если разветвленные жилки соединяются между собой.
Простой лист несет одну листовую пластинку. Иногда по краю листовой пластинки расположены глубокие выемки. Если они не превышают 1/3 от ширины листа, такой лист называется лопастным, как, например, у дуба или клена остролистного. Рассеченный лист имеет более глубокие выемки, как у петрушки или укропа. Сложный лист состоит из общего черешка, на котором сидят отдельные листочки, как у конского каштана. Отличить простые листья от сложных можно по их поведению во время листопада: сложные листья опадают по частям, а простые, даже сильно рассеченные, опадают как единое целое.
Форма листовой пластинки и ее края может быть очень разнообразной. У перистых листьев есть главная ось – рахис, к которой крепятся боковые листовые пластинки. Такая форма листьев характерна в том числе для папоротников. Непарноперистосложным считается лист, у которого на вершине рахиса есть листовая пластинка; если ее нет, лист считается парноперистосложным. Такой лист может заканчиваться усиком, колючкой или просто острием рахиса. Если к рахису крепятся не листовые пластинки, а оси второго порядка, такой лист называется дваждыперистосложным, если и на этих осях расположены оси – траждыперистосложным и так далее. Пальчатыми называется лист, рахис у которого укорочен, в результате чего кажется, что все части листовой пластинки крепятся на вершине черешка. Чем сложнее устроен лист, тем реже он встречается. Самые первые листья, как правило, устроены проще, чем последующие.
При гетерофиллии, характерной, например, для стрелолиста, в зависимости от внешних условий листья могут иметь совершенно разное строение и выполнять разные функции.
Основные типы края листа: 1 — цельнокрайний, 2 — выемчатый, 3 — волнистый, 4 — курчавый, 5 — хрящеватый, 6 — завернутый, 7 — с мозолистыми утолщениями, 8 — реснитчатый, 9 — волосистый, 10 — шиповатый, 11 — зубчатый, 12 — двоякозубчатый, 13 — пильчатый, 14—19 — тонко-, крупно-, мелко-, неравно-, двояко-, расставленнопильчатые, 20 — городчатый, 21—24 — тупо-, остро-, крупно-, двоякогородчатые. (по Федорову и др., 1956)
Основные формы простых цельных листьев: 1, 2 — округлые, 3 — эллиптический, 4 — заостренно-эллиптический, 5 — продолговато-эллиптический, 6 — продолговатый, 7 — ланцетовидный, 8 — ромбовидный, 9 — неправильно-ромбовидный, 10 — округлояйцевидный, 11 — яйцевидный, 12 — заостренно-яйцевидный, 13 — продолговато-яйцевидный, 14 — равностороннетреугольный, 15 — широкотреугольный, 16 — треугольный, 17 — продолговато-треугольный, 18, 19 — лопатчатый, 20, 21 — линейный, 22 — саблевидный, 23 — серповидный, 24 — мечевидный, 25, 26 — неравнобокий, 27 — трапециевидный, 28 — шиловидный, 29 — игловидный, 30 — дудчатый (трубчатый), 31 — вальковатый. (по Федорову и др., 1956).
Основные формы простых листьев: 1— щитовидный, 2 — щитовидно-воронковидный, 3 — чешуевидный, 4 — сердцевидный, 5 — почковидный, 6,7 — стреловидные, 8 — копьевидный, 9 — скрипковидный, 10 — обратносердцевидный, 11 — обратнояйцевидный, 12 — обратнотреугольный, 13 — обратнопочковидный. (Из: Федоров и др., 1956).
Основные формы лопастных, раздельных и рассеченных листьев: 1 — двулопастный, 2 — трехлопастный, 3 — пятилопастный или пальчатолопастный, 4 — многолопастный, 5 — лировиднолопастный или лировидный, 6—9 — дву-, трех-, пяти(пальчато)-, многократнораздельные, 10 — лировиднораз-дельный, 11—14 — дву-, трех-, пяти(пальчато)-, многократнорассеченный, 15 — перистолопастный, 16 — двуперистолопастный, 17 — перистораздельный, 18 — дву-перистораздельный, 19 — перисторассеченный, 20 — двуперисторассеченный, 21 — прерывистоперисторассеченный, 22 — выгрызенный, 23 — струговидный. (по Федорову и др., 1956).
Основные формы сложных листьев: 1—6 — непарно-, парно-, очередно-, лировидно-, возрастающе- убывающеперистосложные, 7 — двойчатосложный, 8 — тройчатосложный, 9, 10 — пальчатосложные (пятерной и семерной), 11 — щитовиднопальчатосложный, 12, 13 — дву-, трехперистосложные. а — черешок, б — черешочек, в — листочек. (по Федорову и др., 1956).
Листья, как и стебли, и побеги, могут быть опушенными – покрытыми волосками (трихомами) или голыми. Опушение бывает кроющее (для защиты от неблагоприятных условий, например, перегревания) и железистое (для выделения веществ). Трихомы могут быть многолкеточными или одноклеточными, простыми или ветвистыми, а также иметь очень разнообразную форму.
Сверху лист покрыт эпидермисом, который может выделять кутикулу для дополнительной защиты от неблагоприятных внешних воздействий. В эпидермисе фотосинтез обычно не идет. Среди эпидермальных клеток расположены устьица, сформированные замыкающими клетками. Их основные функции – регуляция поглощения воды и испарения углекислого газа из клеток листьев. Открытие и закрытие устьиц происходит за счет тургорного давления
Под эпидермисом в листе расположен мезофилл, состоящий из двух слоев – столбчатого, который расположен ближе к поверхности листа, и губчатого. В их толще располагаются проводящие пучки, часто укрепленные механическими тканями и окруженные клетками обкладки, контролирующими обмен веществ между проводящими тканями и мезофиллом.
Выделяют несколько типов проводящих пучков:
Типы проводящих пучков:
Основными функциями листа являются ассимиляция, транспирация и дыхание. Листья могут служить для размножения, например, образуя почки, как у каланхоэ. Еще один вариант размножения с помощью листьев – укоренение листовых черенков. Такой способ размножения подходит для сенполий, бегоний, подснежников и гиацинтов, которые можно размножать в открытом грунте. In vitro таким способом размножают, например, лилии, когда в специальный содержащие питательные вещества и гормоны раствор помещают небольшие квадратики, вырезанные из листьев. На них начинают появляться новые растения, от которых при перемешивании раствора отламываются внешние чешуи, дающие новые растения. Появляющиеся луковицы при этом можно вылавливать. Такой способ позволяет сильно ускорить процесс размножения растений и называется микроклональным размножением.
Для большинства растений средней полосы, за исключением вечнозеленых, характерно такое явление, как листопад. Основными факторами, вызывающими листопад, как правило, являются длина дня и температура. При подготовке листьев к листопаду в их черешках формируется отделительный слой, все ценные вещества мигрируют из листьев, хлорофилл разрушается, и лист желтеет. Остальные органы растения отправляют в опадающие листья накопленные вредные вещества. Когда все эти процессы завершатся, в растении образуется небольшое количество этилена, что служит сигналом для разрушения отделительного слоя, и лист отрывается от растения, например, при порыве ветра. Оставшийся на стебле рубец закрывает пробковая ткань. В черешках вечнозеленых растений тоже формируется отделительный слой, однако листья опадают не одновременно, поэтому листопад для них не характерен. У многих пальм отделительного слоя нет, поэтому их листья отламываются где придется, а из их черешков образуется специфичный «войлок» на поверхности стволов.
Для выполнения каких-то дополнительных функций листья растений могут видоизменяться и превращаться в: