Какие видоизменения листьев стеблей и почек существуют

Видоизменение листьев

Какие видоизменения листьев стеблей и почек существуют

Листом является вегетативный растительный орган, состоящий из листовой пластины с черешком. Листья являются самыми пластичными растительными органами. В условиях адаптации к меняющимся факторам окружающей среды весь лист или его отдельная часть могут претерпевать различные метаморфозы, при которых происходят их важные функциональные изменения.

Это приносит существенные изменения внешнего вида листа и особенностей его внутреннего строения. Таким образом, происходит листовое видоизменение. Существует несколько видов листовых видоизменений. Рассмотрим некоторые из них, наиболее распространенные в природе.

— Колючки. Представляют собой превращенные в иголки листья или их части. Обыкновенно, присутствуют на растениях с мясистыми стеблями. Образуются из побега, прилистника или корня. Колючки способствуют сохранению влаги внутри себя и уменьшению испарений. Они надежно защищают растения от набегов травоядных животных. Яркими представителями, наделенными колючками, являются различные кактусы.

— Усики. Когда верхняя листовая часть или целый лист превращаются в вытянутый жгут, закручивающийся на кончике, образуется усик. Усики играют опорную роль, поддерживая растения вертикально к опоре. Усиками снабжены растения семейства бобовых с чечевицей.

— Чешуйка. Представляет собой плотные листья треугольной формы, наслаивающиеся друг на друга. Замыкают верхние части растений, как у лотоса, предохраняют от пересыхания и механического повреждения. Встречаются у кукурузы, древесных почек и луковичных растений.

— Сочные листья. Представляют собой кожистые упругие листья, иногда образующие вилки. Сверху их покрывает слой воскового налета. Данная листовая структура обеспечивает растения запасом питательных элементов с влагой. Встречается у капусты и алоэ.

— Филлодия. Черешок, превращенный в листовую пластину, способный к процессам фотосинтеза. Внешне, представляет собой мельчайшие листочки из двух рядов. Такие видоизменения характерны для засухи, чтобы уменьшать влагоиспарения. Встречаются у австралийской акации.

— Ловушки. Эти листья покрывает вязкие и липкие вещества, приманивающие различных насекомых. Данная листовая конструкция может свернуться или захлопнуться в неожиданный момент. Когда растения нуждаются в дополнительных минеральных веществах, они приобретают такие ловушки. Ловушками вооружены росянки с мухоловками.

Типы листьев

Существует несколько главных листовых типов:

— Листовые отростки. Встречаются у папоротника.

— Хвоя. Представляет собой листья – иголочки.

-Лист. Цветковые растения имеют следующее строение: прилистник с черешком и листовой пластиной.

— Микрофилловый лист. Встречается у плауновидных представителей мира Флоры.

— Оберточный лист. Характерен для многообразия травянистых растений.

Почему происходит видоизменение листьев?

Листья видоизменяются в результате естественного отбора, приспосабливаясь к изменчивым факторам окружающей среды. Обыкновенно, листья играют 3 роли: участвуют в фотосинтезе, в испарении воды и в газообмене.

Однако, в частых случаях, приходится листу брать на себя дополнительные функции, чтобы растение выжило в неблагоприятных ему условиях.

Слабые стебли способствуют тому, что растение цепляется листьями за опоры, таким образом, образовались усики.

Колючки образовались в условиях засухи, чтобы сократить испарение жидкости и как защита от набегов животных. Бедные и скудные на минералы почвы провоцируют появление у растений ловушек и превращают растения в хищников.

Чтобы выжить, росянкам нужно переваривать насекомых, попавших в ловушки, получая, при этом, недостающие минералы. Кожистые и мясистые листья алоэ необходимы для запасов жидкости.

В тропическом поясе, наоборот, у растений наблюдаются крупные и широкие листья, которые испаряют больше жидкости. Это наблюдается у филодендронов и монстер.

Колючки как видоизменение листьев

При адаптации к засушливому климату многие растения вынуждены уменьшать испаряемость и в результате этого происходит редукция листов, которая часто способствует полной потере функции фотосинтеза.

В пустынях яркими представителями, вооруженными колючками, являются разнообразные кактусы. В результате видоизменений, листья превратились в колючки.

Эти метаморфозы способствовали уменьшению испаряемости и приспособили растения к условиям засухи.

Отдельные виды кактусов растут и во влажном климате, имея, одновременно, и колючки и обыкновенные листья. Яркими представителями являются молочай и его разновидности.

Барбарис, также, вооружен острыми колючками, которые видоизменились из обыкновенных листьев. Однако, колючки в этом случае играют оборонительную роль. Они защищают цветки и плоды от поеданий травоядными животными.

Такими же оборонительными колючками снабжена акация, а также боярышник с терном.

Усик как видоизменение листьев

Яркими представителями, у которых произошло листовое видоизменение в виде усиков является семейство бобовых. Оно характеризуется наличием длинных и тонких побегов и тяжелых и увесистых плодов, что не позволяет им удерживать вертикальное положение.

В результате произошло видовое изменение отдельных листовых пластинок, превратившихся в усики, что обеспечило надежное крепление слабых стеблей растений к опорам. Горох снабжен усиками, превращенными из верхних листиков.

Другое название усиков – надземные столоны. Усик позволяет растению осуществлять ряд жизненно важных функций: дополнительной опоры и фиксации, вегетативного размножения и способствует расширению зоны произрастания растений.

Усиками снабжены и огурцы с земляникой.

Чешуйка как видоизменение листьев

Чешуйки присутствуют у лука-порея. Луковицы, сидящие глубоко под землей, являются видоизменившимися надземными побегами растения. Данные луковицы имеют плоские стебли, внизу от них отходят придаточные корни.

Вверху имеются листья нескольких видов. Молоденькие листочки зеленого цвета отрастают от почек донца. Упругие толстые листья запасают влагу для растения.

Сухая чешуя защищает от различного рода повреждений внутреннюю часть луковиц.

Сочная чешуя выполняет роль запасающей функции у луковичных растений, алоэ и капустных вилков. Кроящая чешуя почки служит защитой нежным листочкам в зачаточном состоянии от вредных факторов окружающего мира.

Чешуя, покрывающая наружную часть почек и чешуя корневища образовались в результате видовых изменений листа. Наружные кукурузные листья стали оберткой, в результате видоизменений, служащей защитой для початков.

Сочные листья как видоизменение листьев

В условиях засухи, множество растений адаптировались к неблагоприятным условиям с помощью листовых видоизменений. У алоэ с агавами произошло превращение листьев, которые стали толстыми и сочными образованиями. Это необходимо для запасания воды растениями.

Для уменьшения испаряемости листовую поверхность покрывает слой воскового налета с волосками и устьица присутствуют в небольшом количестве. Данное видоизменение не затронуло все главные листовые функции, наоборот, появилась новая дополнительная функция запасания влаги.

Филлодии как видоизменение листьев

Филлодии представляют собой листовидные и расширенные листовые черешки, выполняющие функции листовых пластинок. Собственно, сами листовые пластины находятся в недоразвитом состоянии или отсутствуют вовсе. Название «Филлодии» образовалось из греческого языка и означает листовидные. Множество австралийских акаций с кассиями имеют филлодии.

В России филлодиями наделена южная чина. Филлодии участвуют в процессах фотосинтеза. Обыкновенные листья при этом редуцированы. Филлодии образовались в результате длительных засушливых периодов. Строением они напоминают листочки с целостными пластинами, плотные и кожистые, на ощупь твердые, покрытые смолянистым веществом. Как правило, видоизменениям подвержены листовидные боковые побеги.

Листья-ловушки как видоизменение листьев

Видоизмененные листья могут нести опасность для различных представителей животного мира. В результате видовых метаморфоз появилась отдельная категория, к которой причисляются насекомоядные растения.

Эти растения осуществляют процессы фотосинтеза, равно как и обыкновенные растения. Они автотрофы.

Но если возникают неблагоприятные условия и невозможно осуществлять фотосинтез, то они выбирают гетеротрофный питательный способ.

https://www.youtube.com/watch?v=1GqamaF9iRk

С помощью ловушек, в которые превращаются обыкновенные листья, они могут захватывать мелких насекомых и впоследствии их переваривать. Тропическая саррацения имеет воронковидные листья, окружающие нектарники с тонким ароматом.

Когда насекомое приблизится, то моментально попадает в ловушку. Растения выделяют вещество наркотического действия, обездвиживающее насекомых любого размера.

Видоизмененными листьями обладает и росянка с ее подвижными щупальцами, кончики которой смазаны липкой жидкостью.

Она способна к привлечению различных насекомых, желающих подкрепиться нектаром и пойманным в ловушки. Ловушками обладают растения, растущие на болотах или торфяниках со скудным, по минеральному составу, почвенным слоем.

Ловчие аппараты помогают росянке средней полосы, североамериканской венериной мухоловке и непентесу азиатских тропиков переварить пищу органического происхождения и извлечь из нее необходимый азот и фосфор.

По своему строению, ловушки различны, но все они могут поймать и переварить животную добычу, в чем им помогают ферменты, которые выделяются пищеварительными железами.

Значение видоизменения листьев в хозяйстве и природе

Листовые видоизменения происходят в результате адаптации растений к окружающей среде и к климату. Листва большинства деревьев имеет изрезанную форму, что помогает им устоять перед сильнейшими ветрами и ураганами. Такими листьями обладает канадский клен. Засушливый климат наделяет листья небольшими размерами и восковым налетом.

Примером могут служить фикусы. Волосяные покровы множества растений обратились колючками. Это можно увидеть у кактусов. Все эти метаморфозы в условиях засухи помогают значительно уменьшать испарение жидкости.

Жаркие тропики, наоборот, наделяют представителей растительного мира крупными и широкими листьями с многочисленными прожилками. Это помогает им испарять большое количество жидкости. Видоизмененные листья, превращенные в колючки защищают растение от набегов вредителей.

Листья эвкалиптов могут вырабатывать ядовитые или эфирные вещества, отталкивающие травоядных вредителей.

Лиановидные растения, листочки которых превратились в усики, цепляются с их помощью к различным поверхностям и, тем самым, усиливается стеблевая опора. Такими усиками наделено семейство бобовых.

Для сельского хозяйства листовые изменения играют важную роль в плане защиты растений. Усики бобовых и огурцов помогают закрепить лазающие стебли самостоятельно, может не требоваться подвязка растениям.

Тонкие чешуи выполняют защитную функцию для репчатого лука и помогают сохранять урожай длительное время.

Сочные чешуйки того же лука служат кладезем полезных питательных элементов. Колючки сохраняют урожай барбариса. Ловушки насекомоядных растений помогают отлавливать и уменьшать популяции вредных насекомых. Листовые видоизменения имеют колоссальное значение.

Эти метаморфозы ведут к увеличению жизнестойкости растений и помогают облегчить адаптационные процессы.

В процессе листовых изменений различного рода множество наземных растений освоили все климатические зоны, контрастные по степени увлажнения, температурным характеристикам и почвенным свойствам.

Помимо процессов фотосинтеза, дыхательной функции, листовые изменения наделили растения рядом новых функций: защитной от вредителей и различных повреждений, функцией регуляции газообменов и испарений жидкостей и функцией гетеротрофного питания.

Источник: https://karatu.ru/vidoizmenenie-listev/

§ 30. Видоизменения побега и его частей » Народна Освіта

Какие видоизменения листьев стеблей и почек существуют

Вы узнаете о том, почему образуются видоизменения побега и его частей; какие бывают видоизменения; как распознать, какой перед ваяли орган растения.

Какие необычные растения существуют? Какими бывают растения-хищники ?

Побег — это сложный орган. Если он, кроме основных, начинает выполнять дополнительные функции, то образуются видоизменения побега в целом или отдельных его частей (стебля или листьев).

Подземные видоизменённые побеги. Типичный побег — это надземный орган. Поэтому любой побег, находящийся в почве, будет видоизменённым. Подземные побеги запасают питательные вещества, позволяя растениям переживать неблагоприятные сезоны и способствуя быстрому распространению растения на больших территориях.

Подземные видоизменения побега часто похожи на корни, но их всегда можно узнать по следующим признакам: а) ось подземного побега всегда разделена наузлы и междоузлия; б) он имеет чешуевидные листья, а если они быстро отмирают, то оставляют после себя листовые рубцы; в) стебель подземного побега несёт пазушные почки; г) верхушечная образовательная ткань в верхушечной почке никогда не прикрыта чехли ком. Подземные видоизменённые побеги — это корневище, клубень, луковица, клубнелуковица.

Корневище — подземный побег с продолжительным верхушечным нарастанием, стебель которого выполняет запасающую функцию, а листья обычно выглядят как защитные чешуйки (рис. 118).

Корневища, имеющие сильно удлинённые междоузлия, способcтвуют быстрому распространению растения на новых участках почвы (анемона дубравная, пырей).

Корневища с короткими междоузлиями (например, у ириса) выполняют только зэласающую функцию.

Клубень имеет ограниченный верхушечный рост и сильно утолщённый стебель, в котором запасаются питательные вещества (рис. 119). Листья у клубня мелкие, чешуевидные. У клубня картофеля они выглядят как невысокие валики («бровки»), в пазухах которых расположены пазушные почки («глазки»). Клубни картофеля развиваются на концах подземных, сильно удлинённых и недолговечных побегов.

Луковица — подземный побег с продолжительным или ограниченным верхушечным ростом, стебель которого— «донце» — сильно укорочен, не мясист, а листья видоизменены в сочные чешуи, выполняющие функцию запасания питательных веществ (рис. 120, а, б). Луковица присуща лилиям, тюльпанам, луку огородному.

Клубнелуковицы (у гладиолуса, шафрана) — это укороченные подземные побеги с ограниченным нарастанием, по форме напоминающие луковицы, но их мясистый и утолщённый стебель запасает питательные вещества, а листья видоизменены в сухие плёночные чешуйки (рис. 120у в).

Надземные видоизменённые побеги не только запасают питательные вещества и обеспечивают распространение, но и способны выполнять другие функции: например, находить опору для растений с гибкими стеблями, улавливать атмосферную влагу или защищать растение от поедания животными. Видоизменения могут затрагивать как обе части побега(и стебель, и лист), так и лишь одну его часть — лист или стебель. Поэтому надземные видоизменения побега намного разнообразнее, чем подземные.

Например, видоизменения обеих частей побега можно наблюдать у многих кактусов и тропических молочаев: у них стебель утолщённый, сочный, зелёный, запасает воду и осуществляет фотосинтез, а листья расположены на укороченных пазушных побегах и видоизменены в колючки.

Примером видоизменения стебля являются надземные клубни (капуста кольраби, многочисленные тропические орхидеи).

У них стебель утолщённый и мясистый, накапливает много питательных веществ, а расположенные на нём листья не видоизменены (рис. 121, а).

Распространённым видоизменением стебля являются усы — короткоживугцие надземные ползучие побеги с очень длинными междоузлиями. В узлах таких побегов образуются новые растения.

При помощи усов растение быстро расселяется на новых территориях. Примером является земляника (рис. 121, б).

Наиболее экзотический пример в идо изменения листьев можно наблюдать у насекомоядных растений —росянки, венериной мухоловки, непентеса, Их листья превращаются в ловушки с разными механизмами привлечения, удержания и переваривания насекомых и других

Рис. 123. Усики (а, б) и колючки {в-д)\ а — усики по б его в ого происхождения винограда; б — усики листового происхождения гороха; в — колючки по бегового происхождения б о я ры ш ни ка; кол ючки л исто в ого пр ои схожден ия: г — б ар б ари са; д — кактуса;е — белой акации

мелких животных (рис. 122, 125, 126). Н асе комояд н ые расте ния в от реч аются там, где огцущаегся недостаток азота который является необходимым компонентом минерального питания.

Распространёнными видоизменениями всего побега или только его листьев являются усики и колючки (рис. 128,124). Благодаря бсикам растение цепляется за опору и оплетает её (виноград, фасоль, горох).

У многих растений (тёрна, боярышника, барбариса, белой акации) встречаются колрчки, защищающие их от поедания животными, от повреждения очень ярким светом, а в засушливых местах даже улавливающие из воздуха водяной пар.

Выводы

1.    Подземные побеги всегда видоизменены или в связи с накоплением питательных веществ, используемых для выживания в период покоя, или для расселения растения на новых территориях.

2.    Видоизменения надземных побегов или их частей образуются вследствие усиления функций запасания питательных веществ или воды и выполнения стеблем функции фотосинтеза а также для выполнения функций защиты и укрепления наопоре.

3.    Видоизменённые побеги сохраняют свойственный типичному побегу способ образования и строение. Стебель, листья и почки на видоизменённом побеге размещены также, как и на обычном.

Корневище, клубень, луковица, клубнелуковица, усики, колючки.

Контрольные вопросы

1.    Какие подземные видоизменения побега вы знаете?

2.    Чем подземные видоизменённые побеги отличаются от корней?

3.    Какие видоизменения надземных побегов вы знаете?

4.    Какие видоизменения побегов — надземных или подземных — более разнообразны и почему?

Задания

Сравните подземные запасающие побеги. Для этого заполните таблицу в тетради и сделайте вывод, чем они отличаются друг от друга.

ПризнакиВидоизменённый побегКорневищеКлубеньЛуковицаКлубнелуковица
Продолжительность нарастания
Форма стебля
Функции стебля
Форм а листьев
Функции листьев

Для любознательных

Насекомоядные растения

В Украине на болотах произрастает росянка круглолистная (рис. 122). Своё название это небольшое растение получило за капельки жидкости, которые словно роса блестят на верхушках длинных волосков, покрывающих листья.

Насекомые легко прилипают к этим каплям. К ним медленно склоняются соседние волоски, а сама пластинка ли ста сворачивается вокруг насекомого. Волоски выделяют пищеварительный соки всасывают продукты пищеварения.

Значительно «проворнее» венерина мухоловка, произрастающая на болотах. Северной Америки (рис. 125). Пластинки её листьев быстро складываются вдоль средней жилки, когда на них садится насекомое. Длинные щ етин ки н а краю ли стовой пл астин ки удерживают жертву, пока он а не п ере-варится. После этого лист раскрывается.

Много насекомоядных растений, подобных тропической лиане непентесу, образуют листья-кувшинчики (рис. 126). Эти ловушки часто привлекают насекомых нектаром. Жертвы попадают в лист-кувшинчик и тонут в заполняющей его жидкости.

В данном случае бактерии и пищеварительные соки разрушают белки, а лист всасывает продукты пищеварения.

Крышечки таких кувшинов не удерживают насекомых внутри видоизменённого листа, а лишь защищают от попадания в кувшинчик капель дождя.

Плотоядные растения — небольшие и не способны активно двигаться. Они не имеют зубов, яда или других средств нападения. Поэтому рассказы

о страшных растениях-людоедах являются только легендами.

Это материал из учебника Биология 6 класс Костиков

Источник: https://narodna-osvita.com.ua/1605--30-vidoizmeneniya-pobega-i-ego-chastey.html

Метаморфозы побега

Какие видоизменения листьев стеблей и почек существуют

Метаморфозы побега — это различные формы видоизменений побегов как надземных, так и подземных. У древесных растений, которые представлены деревьями и кустарниками, существуют многолетние надземные, сильно одревесневшие побеги, не отмирающие на зиму.

Деревья имеют хорошо развитый главный стебель или ствол, который может достигать большой высоты, и крону, как правило, состоящую из многочисленных более мелких боковых ветвей. Главный ствол кустарников, наоборот, или имеет слабое развитие, или недолговечен.

Из пазушных и придаточных почек в его основании развиваются побеги, достигающие значительного развития (лещина, крушина, жимолость и т.д.).

 Каудекс

Каудекс — это многолетняя своеобразная структура побегового происхождения, которая представляет собой  одревесневшие нижние участки побегов, переходящие в деревянистый стержневой корень.

Обычно развивается у многолетних трав и кустарников с хорошо развитым стержневым корнем.

Наиболее часто растения с каудексом  встречаются среди зонтичных (бедренец), бобовых (люрины люцерны), сложноцветных (полынь, одуванчик).

Каудекс несет на себе многочисленные почки возобновления, часть из этих почек могут быть спящими. Каудекс, как правило, служит местом отложения запасных питательных веществ. Обычно, каудекс бывает подземным, хотя в редких случаях бывает и надземным.

Пример каудекса

Листовые рубцы и закономерное расположение почек доказывает, что каудекс имеет побеговое происхождение.

Каудекс отличается от корневищ способом отмирания: отмирание идет постепенно от центра к перифериисам орган при этом растрескивается и делится продольно на отдельные участки  партикулы.

По этой причине процесс членения называют партикуляцией. Необходимо отметить, что для старых растений характерна партикуляция.

Особенно сильно каудекс выражен у полупустынных, пустынных и высокогорных растений. Каудексы некоторых видов растений могут достигать огромных размеров и массы. Например, у представителей рода Пангос до 15 кг и даже выше. В систематическом отношении, каудексовых растений часто встречаются среди бобовых (люцерна), зонтичных (бедренец) и сложноцветных (полынь, одуванчик).

Любопытная лиана (Dioscorea mexicana)

Характерной чертой любопытной лианы (Dioscorea mexicana) (см. рисунок выше) является наличие огромного и многолетнего (более 75 лет) каудекса. Из-за этого растение называют слоновьей диоскореей, хотя ее опробковевший каудекс больше похож на панцырь большой черепахи.

Корневище

Корневище является долговечным подземным побегом растения, выполняющим функции вегетативного возобновления, размножения и очень часто отложения запасов. Как правило, корневище не несет зеленых листьев, но имеет четкую метамерную структуру. В этом его существенное отличие от корня. Узлы корневища выделяют по листовым чешуйкам, рубцам или пазушным почкам.

Обычно на корневище формируется множество придаточных корней, которые располагаются или мочками в узлах, или поодиночке. В своей старой части корневище постепенно отмирает, при этом нарастает верхушкой. Если корневище ветвится, образуется целая куртина надземных побегов, фактически принадлежащих одной особи. Подобные куртины называют клоном.

Клональная форма роста встречается у многих растений.

В природе существует два способа формирования корневищ.

1. Побег некоторых растений первоначально полностью надземный. Этот побег несет и чешуевидные, и зеленые розеточные листья. Листья со временем отмирают, в свою очередь, стеблевая часть втягивается в почву, где происходит ее утолщение за счет отложения запасных веществ и превращение в корневище. Т.е.

структуру побега можно разделить на две фазы: надземную и подземную. В ходе онтогенеза действительно происходит метаморфоз побега, т.е. он претерпевает превращение в буквальном смысле этого слова. Подобные корневища называются погружающимися надземнорожденными.

Они характерны, например, для таких растений: медуницы, гравилата, земляники, манжетки и т.д.

Погружающееся надземнорожденное корневище

2. Корневища других растений изначально имеют подземное происхождение. Их фаза роста начинается из почки, расположенной под землей. Это характерно для очень многих многолетних трав и кустарников: купена, пырей, вороний глаз, вероника длиннолистная и т.д. В данном случае корневища, как правило, тонкие и основная их функция — вегетативное размножение.

Корневище подземного происхождения

Клубни и подземные столоны

Клубни и подземные столоны — это утолщения подземного побега, как, например, у картофеля или топинамбура.

Клубни картофеля

Клубневые утолщения развиваются на концах подземных стеблей — столонов. Столоны в отличии от корневищ недолговечны, как правило, в течение вегетационного периода они разрушаются. В клубнях в основном разрастаются паренхимные клетки сердцевины. При этом проводящие ткани слабо развиты и заметны только на границе сердцевины и коры.

Для того, чтобы лучше перенести зиму, клубни снаружи  покрываются перидермой с толстым слоем пробки. На клубне есть и листья, которые рано опадают, оставляя рубцы, в виде так называемых глазков клубня. В каждом таком глазке располагается по 2-3 пазушных почки. В последствии из этих почек прорастает только одна.

Как только наступают благоприятные условия почки, питаясь запасными веществами клубня, легко прорастают и вырастают в самостоятельное растение. Т.е. третьей ведущей функцией подземных побегов является вегетативное возобновление и размножение. Самые крупные клубни встречаются у окультуренных растений азиатского ямса из семейства диоскорейных (Dioscorea alata).

Их вес может достишать до 50кг! По вкусу они похожи на картофель и их употребляют в пищу аналогичным образом.

У некоторых видов растений образуются довольно своеобразные листовые клубни (к примеру, у тонколистного сердечника) Они представляют собой видоизмененные листовые пластинки, которые располагаются на черешках корневищ. У этих листовых клубней есть лопасти, перистое жилкование и даже ткань мезофилла, но приспособлены они для откладывания запасного крахмала и являются бесхлорофильными.

Клубнелуковица

Клубнелуковица встречается у гладиолусов. По внешнему виду она похожа на луковицу.

Клубнелуковица гладиолуса

Клубнелуковица

На рисунках выше: 1 — придаточные корни; 2 — стебель (клубень); 3 — кроющие чешуи; 4 — пазушные почки; 5 — верхушечная цветочная  почка; 6 — зачатки листьев

Однако, если ее разрезать вдоль, то на продольном срезе мы увидим, что ее стеблевая часть сильно развита и превращена в клубень. (см. рисунок ниже). Этот клуюень содержит запасные вещества. Снизу у клубнелуковицы вырастают многочисленные придаточные корни, образуя мочковатую систему. В том числе среди них есть и контрактильные или втягивающиеся корни.

Луковица

Еще одним видом сильно укороченного подземного побега является луковица.

В отличии от клубня луковица имеет сравнительно небольшую стеблевую часть, так называемое донце. К донцу крепятся сочные и многочисленные листья, называющиеся луковичных чешуй, которые налегают друг на друга.

К примеру, у лука, растущего практически на любом огороде, снаружи эти мясистые чешуи покрыты защитными пленчатыми сухими чешуями. Сочные чешуи луковицы — это на самом деле только низовые питающие листья побега.

А верхние зеленые листья располагаются в верхушечной почке донца.

Луковица — сильно укороченный подземный побег

Луковица

На рисунках выше: К — придаточные корни; Д — донце;  П — вегетативная почка; ЦВ — цветонос; Ч — чешуи (кроющие и запасающие); Л — листья

Все луковицы можно разделить на две категории: со столонами (или корневищами) и без столонов.

Характерной чертой луковиц со столонами является то, что они могут размножаться откидышами. Т.е. из донца луковицы отрастают столоны, удлиняющиеся в почве горизонтально.

После этого от них на некотором расстоянии от материнской луковицы образуется новая луковица или откидыш. Эта новая луковица укореняется и спустя несколько лет может сама зацвести.

Примером растений, относящимся к этой категории, являются дикорастущие виды лука и некоторые тюльпаны.

Луковицы со столонами размножаются откидышами

С луковицами без столонов, я думаю, знакомы все без исключения. В овощеводстве и цветоводстве они служат обычным посадочным материалом.

У чеснока — луковицы без столонов

В пазухах сочных листьев образуются дочерние луковицы, их еще называею зубки или детки. Эти дочерние луковицы развиваются до цветения. Например, много таких луковичек развивается у всем известного чеснока.

Детки или зубки луковицы без столонов

В паренхимных клетках сочных чешуй происходит запасание воды благодаря тому, что эти клетки вырабатывают особые слизистые вещества, сильно набухающие в воде и удерживающие ее.

В основном луковичные растения ведут себя как эфемероиды. Надземные побеги этих растений существуют сравнительно короткое время. Они появляются ранней весной, а отмирают уже в начале лета.

Можно сказать, что эти растения как бы «убегают от засухи».

Стеблевые суккленты

Стеблевые суккленты, как правило, обладают мясистыми стеблями, а вот их листья превратились в колючки, что ведет к уменьшению транспирации.  Примером таких стеблевых суккулентов являются хорошо известные нам американские кактусы, а также африканские молочаи, менее известные у нас, но очень похожие на кактусы.

Американские кактусы — пример стеблевых суккулентов

Африканский молочай похож на кактус

Кочан

У самой обычной культурной капусты можно наблюдать очень интересный случай метаморфоза почки в суккулентный орган — кочан.

Кочан капусты

Капуста — это двулетнее растение. В первый год у нее появляются розеточные, немного суккулентные листья, затем почка сильно увеличивается в размерах и превращается в кочан, который мы и употребляем в пищу. Масса кочана может достигать 45 кг. После зимы на второй год существования, как и все двулетники, капуста выкидывает удлиненный цветоносный побег.

Колючки

Здесь речь пойдет о колючках побегового происхождения.

У различных растений довольно часто встречаются разнообразные шипы и колючки. Эти шипы и колючки могут иметь разное происхождение. К примеру, у таких растений, как облепиха, боярышник и дикая яблоня, колючки побегового происхождения, т.е.

это видоизмененные укороченные побеги. Часто в начале они развиваются как обычные облиственные побеги, атем одревесневают и утрачивают листья.

У таких колючек, как правило, защитная функция является второстепенной, а в первую очередь они предназначены для уменьшения транспирации.

Колючки у растений

Колючки

Следующий шаг в недоразвитии листьев, а также передачи их функций зеленым стеблям ведет к образованию таких метаморфизированных органов, как филлокладии и кладодии.

Филлокладии

Филлокладии происходят от греческих слов филлон — лист и кладос — ветвь. Представляют собой плоские листоподобные стебли, а иногда даже и целые побеги. Из наиболее известных растений обладающих метаморфозами такого рода, являются иглицы (Ruscus).

Растут эти растения в Крыму и на Кавказе, хотя их часто разводят и в домашних условиях. На листопобобных побегах иглицы образуются чешуевидные листья и соцветия (см. рисунок). Понятно, что такого никогда не встречается на нормальных листьях.

К тому же, филлокладии как и листья имеют ограниченный рост.

Филлокладии

Пример филлокладии

Кладодии

Кладодиями называются уплощенные стебли. В отличие от филлокладиев Кладодии сохраняют способность к длительному росту. Кладодии относятся к видоизменениям, которые встречаются довольно редко, например, у таких растений, как австралийская мюленбекия.

Кладодии имеют способность к длительному росту

Кладодии — достаточно редкие видоизменения

Усики

Здесь пойдет речь об усиках стеблевого происхождения. 

Усики стеблевого происхождения

Видоизменение пазушных побегов в усики встречается у некоторых лиан (например, всем известный виноград). Эти растения способны закручиваться вокруг опоры. Их стебель, как правило, не может самостоятельно сохранять вертикальное положение.

Информация о статье:

Метаморфозы побега

Рассматриваются метаморфозы побега

Written by: Stepan Gurov

Date Published: 06/22/2017

В статье описаны видоизменения или метаморфозы побегов растений. Перечислены основные их виду, встречающиеся в природе

10 / 10 stars

Перейти к оглавлению.

Источник: https://www.studentguru.ru/scion-5.html

§ 10. Видоизменения побегов

Какие видоизменения листьев стеблей и почек существуют

1. Какие видоизменения корней вы знаете? Какие функции они выполняют?

Основная функция корня — закрепление растения в почве и высасывание из почвы воды, насыщенной минеральными и органическими веществами. Но у некоторых растений корень видоизменён и выполняет некоторые дополнительные функции. 

Корнеплод — это утолщенный главный корень растения, который выполняет дополнительную функцию по запасанию питательных веществ. К корнеплодам относятся такие растения как морковь, свекла, брюква, редис и репа.

Корневые клубни — это утолщения на боковых и придаточных корнях растения, в которых откладываются дополнительные питательные вещества. Корневые клубни имеются у батата, георгины и чистяка весеннего.

Корни-прицепки — это придаточные корни, вырастающие на наземной части стебля и служащие для дополнительного крепления растения. Корни-прицепки есть у плюща и других вьющихся растений.

Воздушные корни — это видоизменённые корни некоторых растений, которые растут не в почве, а свободно свисают с ветвей и стволов растений. Воздушные корни служат для поглощения дождевой воды и встречаются у орхидей и некоторых других тропических растений.

Дыхательные корни — это видоизменённые корни, растущие вертикально вверх и выступающие из почвы. Дыхательные корни служат для обеспечения дополнительного поступления кислорода растениям, растущих на топких прибрежных почвах недостаточно насыщенных воздухом для дыхания растений. 

Корни-присоски — это корни, способные проникать в стебли других растений и высасывать из них органические вещества и соки. Такие корни встречаются у растений-паразитов, например у омелы.

Опорные корни — это корни, служащие для обеспечения дополнительной опоры для очень крупных деревьев. Например такие корни есть у бадьяна.

2. Какие видоизменения листьев вам известны? Какова их функция?

Основные функции листа растения:

  • осуществление процесса фотосинтеза(преобразование углекислого газа и воды в органические вещества, необходимые для жизни растения, которое происходит посредством действия солнечных лучей);
  • обеспечение дыхания (газообмена) листа;
  • транспирация (испарение излишней влаги из растения).

Некоторые растения под воздействием окружающей среды изменили свои листовые пластины для того, чтобы они могли выполнять и другие функции. 

Колючки — это видоизменённые листья, которые помогают растению защититься от поедания травоядными и снижают испаряемость воды с поверхности листа. Такими листьями обладают кактусы, барбарис, белая акация, молочаи, репейник и т.д.

Усики — это видоизменённые листья, которые создают возможность для дополнительной опоры наземной части растения. Например, такие листья — усики есть у гороха и плюща.

Ловчие снасти — это видоизменённые листья, которые ловят и перерабатывают насекомых в потребляемые растением органические вещества. Такими листьями обладает росянка. 

Запасающие листья — это видоизменённые листья, которые выполняют функцию по хранению дополнительного запаса питательных веществ и воды. Такие листья можно наблюдать у алоэ, капусты или лука (луковицы).

Защитные листья — это видоизменённые листья, которые преобразовались в защитные чешуйки. Такими листьями-чешуйками обладают все почки, а также некоторые растения, например лук.

3. Каковы основные функции стебля?

Основные функции стебля — это опора для наземной части растения и транспортировка органических веществ и воды с растворёнными в ней минеральными веществами от корня к другим частям растения и обратно. 

4. Что называют побегом?

Побег — это стебель с расположенными на нём почками и листьями.

Лабораторные работы

Лабораторная работа: «Строение клубня»

1. Рассмотрите клубень картофеля. Найдите основание и верхушку.

2. Рассмотрите глазки. Каково их расположение на клубне? Рассмотрите почки в глазке, пользуясь лупой.

Глазков больше на той стороне клубня, которую называют верхушкой. Обычно на поверхности клубня находится 2 — 3 почки.

3. Сделайте тонкий поперечный срез клубня. Рассмотрите его на свет. Сравните поперечный срез клубня с поперечным срезом стебля (рис. 42).

Срез клубня по строению похож на срез стебля: у него есть пробка, луб, древесина и сердцевина с сердцевинными лучами.

4. Зарисуйте поперечный срез клубня.

5. Капните на срез клубня йодом. Объясните, что произошло.

После того, как на срез клубня капнули йодом, цвет клубня изменился на сине-фиолетовый. Это произошло потому, что клубень содержит большое количество крахмала, который при взаимодействии с йодом всегда даёт подобную реакцию. Крахмал — это основное запасающее вещество клубней картофеля. 

6. Докажите, что клубень — это видоизменённый подземный побег.

Как и у обычного надземного побега у клубня картофеля имеется верхушечная и боковые (пазушные) почки, из которых потом развиваются новые надземные побеги. Также сам клубень по строению представляет собой классический стебель. У него есть пробка, луб, древесина и сердцевина. 

Лабораторная работа: «Строение луковицы»

1. Рассмотрите внешнее строение луковицы. Какое значение имеют сухие чешуи?

Сухие чешуи — это наружные чешуи луковицы. Они плотные и кожистые, поэтому хорошо защищают внутреннюю часть луковицы от внешних повреждений и болезней.

2. Разрежьте луковицу вдоль. Зарисуйте продольный разрез луковицы, обозначьте чешуи, донце, почки, придаточные корни.

3. Докажите, что луковица — это видоизменённый подземный побег.

У луковицы, как и у надземного побега имеются:

  • стебель — плоское донце
  • видоизменённые листья — сухие (наружные) и мясистые (внутренние) чешуи
  • верхушечная и пазушные почки — почки на донце луковицы.

Кроме того из луковицы со временем развиваются молодые надземные побеги.

Вопросы в конце параграфа

1. Какие видоизменённые подземные побеги вы знаете? Назовите растения, имеющие корневище, клубень, луковицу.

К видоизменённым подземным побегам относятся корневища, клубни и луковицы.

Так, корневища есть у крапивы, ириса, пырея, ландыша, аспидистры и других. Клубнями обладают такие растения как картофель, топинамбур (земляная груша) и хохлатка. Луковицы образуются у репчатого лука, тюльпана, лилии, нарцисса и других растений. 

2. Как развивается клубень картофеля?

Клубень — это верхушечное утолщение подземных побегов картофеля — столонов. Из листьев растения в столоны постоянно поступают органические вещества и откладываются в клубне. Благодаря этому клубень растёт и развивается, чтобы к осени превратиться в крупные картофелины. 

3. Почему клубень картофеля следует считать побегом?

Клубень, как и побег, имеет стебель (сам клубень состоящий из пробки, луба, древесины и сердцевины), а также верхушечную и пазушные почки — глазки картофеля.

4. Какое строение имеет луковица?

В нижней части луковицы расположено донце, которое представляет собой стебель. От донца развиваются внешние сухие и внутренние мясистые чешуйки — видоизменённые листья, а также почки в пазухах чешуй. 

5. Как доказать, что корневище и луковица — это видоизменённые побеги?

Побег — это стебель, с расположенными на нём листьями и почками. Такое же строение имеют и корневище, и луковица. У них также имеется стебель, верхушечная почка и пазушные почки. 

Какие надземные видоизменения побега вы знаете?

Надземные видоизменения могут быть следующими:

  • утолщение междоузлий стебля капусты кольраби;
  • усики огурца, дыни, земляники, тыквы и винограда;
  • колючки дикой груши, яблони и боярышника.

Подумайте

По каким признакам можно отличить клубни от корнеплода, корневище от корня?

Корнеплод — это видоизменённый главный корень, а клубень — видоизменённый стебель, у которого есть почки (глазки).

Корневище, в отличие от корня, имеет верхушечную и пазушные почки, а также видоизменённые листья — плёнчатые чешуйки. 

Задания

1. Поместите луковицу репчатого лука в банку с узким горлышком так, чтобы она не проваливалась, а только касалась донцем воды, налитой в банку. Наблюдайте за развитием у луковицы придаточных корней и зелёных листьев. Почему она растёт, хотя находится не в почве?

Мягкие чешуйки луковицы — это хранилище для питательных веществ, необходимых для развития растения. Поэтому в благоприятных условиях (наличие тепла, света и воды) луковица начинает прорастать даже без посадки в почву. 

2. С наступлением тёплой весенней погоды наблюдайте за цветением луковичных и корневищных растений. Определите названия этих растений. Отметьте начало и окончание цветения, а также укажите, что характерно для этих растений в данный период года.

Луковичные растения: тюльпаны, нарциссы с наступлением теплой погоды начинают прорастать. Благодаря этому некоторые виды луковичных цветов зацветают уже сразу как сходит снег, впрочем существуют и виды, которые цветут летом или осенью.

  • Весной цветут: первоцветы, подснежники, крокусы, мускари, тюльпаны, нарциссы и прочие цветы.
  • Летом цветут: лилии, георгины, фрезии, гладиолусы, лилейник и многие другие луковичные цветы.
  • Осенью зацветают безвременники, цикламены и крокусы.

Продолжительность цветения луковичных растений зависит от их вида, а также от сорта растения. Например тюльпаны обычно радуют садоводов своими цветами в течении одно-двух недель.

Корневищные растения: астры васильки, водосбор, гвоздика, герань, дельфиниум, ирис, камнеломка, колокольчик, люпин, мак, нивяник, пион, фиалка, флоксы и многие другие цветы.

Большинство корневищных цветов цветёт в летний период, у некоторых растений цветение продолжает с мая по сентябрь. Время и продолжительность цветения могут сильно различаться и зависят от вида растения. Весной же многие садоводы занимаются делением и пересадкой корневищных растений.

Словарик

Видоизменённый побег — это побег, который имеет отличный от классического побега внешний вид и выполняющий наряду с основными и дополнительные функции.

Корневище — это видоизменённый побег внешне напоминающий корень. Корневища развиваются чаще всего под землёй. У них есть верхушечная и пазушные почки и видоизменённые листья в виде чешуй. Корневище служит для запасания питательных веществ, закрепления растения в почве и вегетативного размножения.

Клубень — это видоизменённый побег, который развивается под землёй в результате разрастания одного или нескольких междоузлий. Клубень имеет строение шарообразного стебля с почками — глазками. Он служит для запасания питательных веществ для растения, а также для вегетативного размножения растения. 

Луковица — это видоизменённый побег, который образуют некоторые многолетние растения. Луковицы по внешнему виду напоминают утолщенный корень, но на самом деле включают в себя плоский стебель (донце) и видоизменённые листья (мясистые и сухие чешуи). Луковицы служат для закрепления растения в земле, запасания питательных веществ и для вегетативного размножения. 

Источник: https://bio-geo.ru/uc-pasechnik-6-10/

Видоизменения побегов, стеблей и листьев

Какие видоизменения листьев стеблей и почек существуют

Наряду с типичными побегами, у которых листья осуществляют фотосинтез, а стебли обеспечивают наиболее целесообразное размещение листьев в пространстве, у растений часто развиваотся видоизмененные побеги.

Видоизмененные органы бывают как подземные, так и надземные. Примерами типичных видоизменений подземных частей юбега являются корневище, клубень, луковица и клубнелуковицa (рис. 8.14). Все они имеют сходные черты строения; узлы, междоузлия, верхушечные и боковые почки, видоизмененные листья.

Корневище — подземный побег многолетних трав, полукусарников и кустарничков. Внешне корневище похоже на корень, но от истинного корня отличается обычно горизонтальным расположением в почве, наличием чешуевидных листьев, рубцов от опавших листьев, почек и придаточных корней, отсутствием корневого чехлика.

На верхушке корневища развивается верхушечная почка, а в пазухах чешуи — пазушные почки. Из почек корневиша ежегодно развиваются надземные побеги, которые осенью отмирают.

Старые части корневища тоже отмирают, связь между сдельными группами побегов нарушается, в результате чего со временем из одного растения с разветвленным корневищем развивается несколько дочерних (пырей ползучий, ландыш, сныть, лупена и др.). Внутреннее строение корневища также типично стеблевое.

Таким образом, корневища являются преимущественно органами вегетативного размножения, а у некоторых растений (у кувшинки, ландыша, аира, купены) в утолщенных корневищах накапливается большое количество запасных питательных веществ.

Клубень — видоизмененный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные питательные вещества.

Клубни бывают подземными и надземными. Подземные клубни возникают как утолщения на тонком безлистном подземном побеге — столоне (картофель, топинамбур). Место прикрепления клубня к столону является его основанием. На клубне развиваются верхушечные и боковые почки — глазки.

Участок клубня между почками (глазками) — это междоузлие. В основании каждой почки расположена бровка — место прикрепления редуцированного листа. Как и на обычных побегах, почки на клубнях располагаются спирально. Из глазков клубня развиваются надземные облиственные и цветущие побеги.

Следовательно, кроме запасающей функции, клубни выполняют функцию вегетативного размножения.

Рис 8.14.

Видоизменения побега или отдельных его частей: аусы земляники; б — столоны и клубни картофеля; в—луковица гиацинта (общий вид и продольный разрез); глуковица лилии; дкороткое корневище купены; еколючка барбариса (видоизмененные листья); ж — колючки белой акации (видоизмененные прилистники); з, л — колючки боярышника и гледичии (видоизмененные побеги); ишипы шиповника; к—усик гороха (видоизмененная часть листа); мусики винограда (видоизмененные побеги); 1стебель (донце); 2листья; 3зачаток соцветия; 4придаточные корни; 5рубцы от отмерших надземных стеблей.

Луковица — подземный укороченный побег с сочными листьями, прикрепленными к короткому стеблю, называемому донцем. На верхушке донца располагается верхушечная почка, в пазухах сочных чешуи — боковые почки, дающие начало молодым луковицам-деткам (чеснок).

В сочных чешуях накапливаются запасные питательные вещества. Снаружи луковица у многих растений покрыта сухими чешуями, выполняющими защитную функцию. Луковицы могут возникать также как видоизменения надземных побегов.

Например, маленькие лукавицы (бульбочки) развиваются в пазухах листа (у некоторых видов лука).

Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем, которое служит органом накопления запасных питательных веществ.

Снаружи она покрыта сухими пленчатыми листьями. В клубнелуковице хорошо развиты верхушечные и пазушные почки, дающие начало цветоносному побегу и клуб не луковицам-деткам.

Клубнелуковицы образуются у безвременника, гладиолуса, шафрана.

Видоизмененные надземные побеги характерны для многих растений. При этом видоизменяются как отдельные части побега (стебель, листья, почки), так и побег в целом.

Например, у обыкновенной, или кочанной, капусты образуется кочан, состоящий из короткого стебля с многочисленными толстыми, перекрывающими друг друга листьями, почти лишенными хлоропластов.

Кочан по существу представляет собой метаморфизированную гигантскую почку, т. е. зачаточный побег.

Растения с видоизмененными побегами наиболее часто встречаются в засушливых районах, где ощущается недостаток влаги, и поэтому у вегетативных органов растений начинает преобладать функция запасания воды. Растения с такими побегами называют суккулентами (см. § 14.4).

Довольно распространенными видоизменениями частей побега являются колючки.

У некоторых растений в колючки превращаются листья (у барбариса, кактусов), прилистники (у белой акации) или черешок листа после опадения листовой пластинки (у астрагалов).

У боярышника, жостера, дикой яблони, дикой груши в колючку преобразовывается стебель некоторых боковых побегов. У гороха, горошков и других лазающих растений верхняя часть сложного листа превращается в усики, а У винограда — в побеги.

Для восполнения недостало питательных веществ в почве и прежде всего недостатка азота у насекомоядных растений (росянки круглолистной, пузырчатки обыкновенной, непентеса гибридного и др.) образуются видоизмененные листья —ловчие аппараты.

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов “Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы”

Источник: https://sbio.info/materials/orgbiol/orgrastvizsh/orgvegetat/86

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.