КОРЕНЬ
Корень выполняет разнообразные физиологические и механические функции. Важнейшие из них следующие: поглощение воды, минеральных и отчасти органических веществ из почвы и передача их в стебель и листья; закрепление растений в субстрате; синтез новых органических веществ; связь растений с организмами, населяющими почву (микориза); накопление запасных веществ; вегетативное размножение. Корневая система растений проникает у различных видов на разную глубину, например у ржи, пшеницы и овса на глубину до 100-150 см, кукурузы - до 150-200 см, люцерны - до 10 м, в рекордных случаях - до 15 м и больше (верблюжья колючка).
Корни растений представляют очень большое разнообразие по способу ветвления, морфологии и экологическим типам. В зависимости от происхождения различают главный корень, корни боковые и придаточные. Главный корень возникает только из зародышевого корешка семени. Придаточные берут начало от многих органов растения: стеблей, листьев, клубней, луковиц, но только не от зародышевого корешка и не от главного корня и его системы. От главного и придаточного корней отходят соответственно боковые корни - оси второго и последующих порядков. Если главный корень превосходит боковые по длине и толщине, то такая корневая система называется стержневой (рис. 1, а ). Стержневая корневая система встречается у голосеменных растений (сосна, ель и др.), а также у покрытосеменных из класса двудольных. Стержневые корни, ветвящиеся в верхних слоях почвы, называются ветвистыми, а в случаях, когда ветвление начинается на глубине, - неветвистыми. Однодольные растения стержневых корней не имеют.
Придаточные корни наиболее часто образуются у растений при повышенной влажности окружающей среды. Система придаточных корней в основном развивается у однодольных (злаков, осок, лилейных и др.), редко у двудольных (лютик). Обычно они формируют мочковатую корневую систему (рис. 1, б ), которая состоит из пучка (мочки) корней почти одинаковой длины и толщины, которые называются мочковатыми корнями.
У ряда растений (свеклы, моркови, редьки и др.) корень выполняет функции вместилищ запасных питательных веществ и называется корнеплодом. Чаще всего он встречается у двулетних растений.
К подземным частям растений также относятся видоизмененная часть стебля - корневище (рис. 2, б, в ), которое в отличие от корня имеет на поверхности буроватые чешуйчатые и пленчатые зачаточные листья. У многих растений они отпадают и оставляют после себя небольшие рубцы. Кроме того, корневище в отличие от корня имеет маленькие почки в виде глазков. Части старого корневища постепенно отмирают и разрушаются, в то время как противоположный, молодой участок постоянно растет. Корневища живут долго (в отдельных случаях 20-25 лет). Различают вертикальные (валериана) и горизонтальные (аир) корневища.
У некоторых растений вегетативные органы представлены клубнями (рис. 2, а ) - сильно укороченными, шаровидно утолщенными корневищами. Клубни могут быть надземными и подземными.
К подземным частям растений относятся также луковицы (рис. 2, г, д ) - укороченные, видоизмененные побеги, которые состоят из недоразвитых сильно укороченных стеблей (донец), несущих многочисленные тесно сближенные листья. На вершине каждого донца находится почка, которая развивается в цветоносный побег. Луковицы некоторых растений называют клубнелуковицами. Они по внешнему виду похожи на луковицы, но по строению являются все же клубнями, так как у них вздута стеблевая часть - донце, в котором и откладываются запасные вещества, а чешуи сухие пленчатые, без запасных веществ. К таким растениям относятся виды шафрана, гладиолуса, безвременника.
Формы корней исключительно многообразны и бывают настолько причудливы, что трудно поддаются геометрическому описанию. Важнейшие из них следующие: нитевидные, шнуровидные, бичевидные, конусовидные, веретеновидные, реповидные, редьковидные, клубневидные и др.
Рис. 1 . Корневая система: а - стержневая, б - мочковатая
Рис. 2 . Видоизмененные стебли: а - клубень; б - корневище тонкое; в - корневище толстое; г - луковица; д - луковица в разрезе
СТЕБЕЛЬ
Стебель представляет собой ось побега, слагающуюся из узлов и междоузлий. Основные функции стебля - опорная и проводящая. Через стебель осуществляется связь между корнями и листьями. Кроме того, в стебле нередко откладываются запасные питательные вещества. Стебель, как и корень, может быть органом вегетативного размножения.
Различают прямостоячие, (наперстянка, полынь обыкновенная), приподнимающиеся, или восходящие (толокнянка, чабрец), цепляющиеся (горошек мышиный, чина луговая), ползучие (плаун булавовидный, лютик ползучий) и вьющиеся (лимонник китайский) стебли (рис. 3). Растения с вьющимися стеблями называют лианами. Растения с цепляющимися стеблями отличаются от вьющихся тем, что не обвивают другие стебли, а цепляются за соседние растения, стены и другие предметы при помощи специальных усиков, шипиков, прицепок.
В сечении стебли (рис. 4) бывают округлыми (кукуруза, ромашка и др.), округлыми, полыми внутри вследствие разрушения сердцевины (конский щавель, лютик). Если же сердцевина не образуется, как у злаков (рожь, пшеница) стебель называют соломиной. Трехгранный стебель - у осоки, ландыша, четырехгранный - у большинства растений семейства губоцветных, ребристый - у валерианы, хвоща, сплюснутый стебель имеет аир.
Места прикрепления листьев называют узлами, а расстояния между узлами - междоузлиями. Если каждый узел несет по одному листу - это очередное расположение листьев, по два (обычно друг против друга) - супротивное расположение, а если в одном узле три и более листьев, то такое расположение называют мутовчатым (рис. 5).
Растения, имеющие зеленый стебель, который образуется весной и отмирает осенью, называют травянистыми. Исключение составляют вечнозеленые травянистые растения, у которых надземный стебель зимует (бадан толстолистный , плаун булавовидный). Травянистые растения бывают однолетние, двулетние и многолетние.
Растения с деревянистыми стеблями (стволами), от которых отходят ветви, называются деревьями, а деревянистые растения, не имеющие ствола, называются кустарниками. Одно и то же растение может иметь вид дерева или кустарника (черемуха, облепиха, ольха и др.). У полукустарников нижняя часть стебля деревянистая, а верхняя - травянистая (рута, чабрец и др.).
Рис. 3 . Типы стеблей: а - прямостоячий; б - восходящий; в - цепляющийся; г - вьющийся; д - ползучий
Рис. 4 . Стебель в сечении: а - округлый; б - округлый, внутри полый; в - соломина; г - сплюснутый; д - трехгранный; е - четырехгранный; ж - ребристый
Рис. 5 . Листорасположение: а - очередное; б - супротивное; в - мутовчатое
ПОЧКИ
Почки обычно расположены на стебле и представляют собой видоизмененные укороченные побеги. Они могут быть верхушечными, пазушными (рис. 6). Почки, из которых образуются листья, называются вегетативными или листовыми; те, из которых образуются цветки, - генеративными или цветочными.
Кроме того, почки могут развиваться не в пазухах листа, а на корнях, листьях или стеблях. Такие почки называют придаточными.
Рис. 5. а - верхушечная; б - пазушная
ЛИСТ
Листья являются органами воздушного питания растений. В листьях происходит фотосинтез, дыхание и транспирация. Лист у большинства высших растений состоит из широкой плоской части - пластинки и узкой, стеблевидной - черешка. Лист, у которого черешок отсутствует, называется сидячим. Сидячий лист может быть стеблеобъемлющим. Лопасти, образующиеся у основания стеблеобъемлющего листа, называются ушками. Если черешок на некотором протяжении срастается со стеблем, такие листья называются сбегающими. Нередко у основания черешка расположены листовые органы, именуемые прилистниками. Прилистники имеют растения из семейств бобовых, розоцветных и др.
В зависимости от условий и в связи с выполнением разнообразных функций части листа могут подвергаться всевозможным структурным и морфологическим изменениям.
По строению листья делятся на простые и сложные. Простой лист обычно имеет одну простую или слегка расчлененную пластинку с черешком или без него; в период листопада такой лист опадает целиком. Сложный лист имеет несколько пластинок, которые прикреплены к одному общему черешку, листочки сложного листа опадают независимо друг от друга.
По форме простые листья делятся на линейные, ланцетные, овальные, яйцевидные, обратнояйцевидные, сердцевидно-яйцевидные, почковидные, щитовидные, округлые, ромбические, стреловидные, копьевидные, игольчатые (рис. 7).
Края листовой пластинки бывают зубчатые и без зубцов. Если край листа цельный, без надрезов, лист называется цельнокрайним (ландыш) (рис. 8, б). Если пластинка разрезана на глубину не более четверти своей ширины, то такой лист называется пильчатым, зубчатым или городчатым (рис. 8, а, в, г). У зубчатого листа острые зубцы расположены перпендикулярно к краю (земляника), у пильчатого зубцы наклонены в сторону вершины (крапива), у городчатого край листа имеет не острые надрезы, а полукруглые, тупые (коровяк). Кроме того, выделяют выемчатые (мать-и-мачеха) и волнистые (вахта) листья. У ряда растений листья имеют глубокие надрезы и называются листьями с расчлененной листовой пластинкой (рис. 9). Листья делятся также на пальчатые и перистые, в свою очередь подразделяющиеся на: лопастные (надрезы листовой пластинки достигают 1/4-1/3 их ширины), которые бывают пальчато-лопастными (черная смородина) и перисто-лопастными (белена); раздельные (надрезы листовой пластинки более глубокие, но не достигают главной жилки или черешка), которые бывают перисто-раздельными (одуванчик) и пальчато-раздельными (живокость высокая); рассеченные (надрезы листовой пластинки достигают главной жилки или черешка), которые бывают пальчато-рассеченными (лютик) и перисто-рассеченными (валериана).
Сложные листья (рис. 10) делятся на перисто-сложные, пальчато-сложные, тройчатые. У перисто-сложных листьев отдельные листочки располагаются парами по всей длине от главного черешка, у пальчато-сложных - отдельные листочки прикреплены вместе к концу общего главного черешка, у тройчатых листьев от конца главного черешка отходят только три листочка. Перисто-сложные листья бывают непарноперистыми - общий черешок заканчивается одним листочком и парноперистыми - нет верхушечного листка, а черешок заканчивается усиком или колючкой.
На поверхности пластинки листа, особенно снизу, хорошо заметны жилки. Различают следующие основные типы жилкования листьев: перисто-краевое, перисто-петлевидное, перисто-сетчатое, пальчато-краевое, пальчато-петлевидное, пальчато-сетчатое, параллельное, дуговидное (рис. 11).
Поверхность листьев и другие части растений могут иметь опушение. Волоски бывают простые, ветвистые, звездчатые, железистые, жгучие.
У ряда растений встречаются видоизмененные листья, выполняющие другие функции, как, например, колючки у барбариса, усики у гороха.
Рис. 7. Форма листовых пластинок: а - линейный лист; б - ланцентный; в - овальный; г - округлый; д - яйцевидный; е - обратнояйцевидный; ж - сердцевидно-яйцевидный; з - почковидный; и - щитовидный; к - стреловидный; л - копьевидный; м - ромбический; н - игольчатый
Рис. 8. Края листа: а - пильчатый; б - цельнокрайний; в - городчатый; г - зубчатый
Рис. 9. Листья с расчлененной листовой пластинкой: а - пальчато-лопастный; б - пальчато-раздельный; в - пальчато-рассеченный; г - непарноперисторассеченный; д - трехлопастный; е - трехраздельный; ж - трехрассеченный; з - перисто-лопастный; и - перисто-раздельный; к - многократноперисторассеченный
Рис. 10. Сложные листья: а - тройчатый; б - пальчато-сложный; в - непарноперистосложный; г -парноперистосложный (парноперистый); д - дваждыпарноперистосложный (дваждыпарноперистый)
Рис. 11. Основные типы жилкования листьев: а - перисто-краевое; б - перисто-петлевидное; в - перисто-сетчатое; г - пальчато-краевое; д - пальчато-петлевидное; е - пальчато-сетчатое; ж - параллельное; з - дуговидное
ЦВЕТОК
Цветок является органом размножения у покрытосеменных растений и представляет собой укороченный побег с видоизмененными листьями. Цветки образуются из цветочных почек. Они могут быть одиночными или собранными в соцветия.
В цветке различают цветоложе, чашечку, венчик, пестик и тычинки. Цветоложе - небольшая стеблевая часть цветка, на которой расположены остальные его части. Наружным кругом в цветке будет чашечка, обычно окрашенная в зеленый цвет; отдельные части чашечки называются чашелистиками. Вторым кругом является венчик, обычно ярко окрашенный; части венчика называются лепестками.
По форме венчика различают цветки двугубые, колесовидные, колокольчатые, воронковидные, трубчатые, лейковидные.
Лепестки, как и чашелистики, могут срастаться между собой, и тогда мы имеем сростнолистную чашечку и сростнолепестный венчик. Если лепестки несросшиеся, венчик называется свободнолепестным. Чашечка и венчик вместе образуют околоцветник. У раздельнолепестного венчика нижняя часть лепестка сильно сужена, а верхняя - широкая. Узкая часть называется ноготком, широкая - пластинкой или отгибом. У сростнолепестного венчика нижняя часть называется трубкой, верхняя - отгибом. Место соединения отгиба с трубкой - зев.
Внутри венчика находятся тычинки, состоящие из пыльника и нити. В центре цветка - пестик. Пестик состоит из завязи (нижняя расширенная часть), столбика и рыльца. Завязь может быть нижней, когда находится под чашечкой и венчиком, и верхней, когда находится над чашечкой и венчиком, помещаясь внутри околоплодника. Пестиков, как и тычинок, может быть много (лютик).
Цветки, у которых чашечка и венчик отсутствуют, называются голыми, или цветками без околоцветника.
Цветки бывают правильные и неправильные. Цветки с правильным венчиком можно разделить через центр во всех направлениях на две равные части, с неправильным венчиком - только в одном направлении.
Цветки бывают двуполыми, когда в каждом отдельном цветке имеются и пестик и тычинки, и однополыми, когда каждый цветок имеет либо тычинки, либо пестик. Если у растений с однополыми цветками тычиночные и пестичные цветки находятся на разных особях, то такие растения называются двудомными. Если тычиночные и пестичные цветки расположены на одних и тех же экземплярах, то такие растения называют однодомными.
СОЦВЕТИЕ
Два и более цветка, собранные на одном стебле, образуют соцветие. Соцветия (рис. 12) делятся на простые (кисть, колос, початок, щиток, сережка, метелка, зонтик, головка, корзинка) и сложные (сложный колос, сложный зонтик, сложный щиток).
Кисть (racemus, botrys) - на удлиненной главной оси соцветия размещены на цветоножках на равном расстоянии друг от друга одиночные цветки (черемуха).
Колос (spica) - на удлиненной главной оси соцветия размещены сидячие цветки (подорожник, многие виды злаков).
Початок (spadix) - колос с утолщенной мясистой осью, густо покрытый цветками. Початок обычно имеет покрывальце, образованное из широкого верхушечного листа (женское соцветие кукурузы).
Щиток (corymbys) - кисть, у которой нижние цветоножки длиннее верхних, все цветки размещены на одном уровне (валериана).
Сережка (amentum) - несет только однополые цветки и имеет обычно поникающий вид, после цветения или созревания плодов опадает вместе с осью (тополь, береза).
Метелка (panicula) - соцветие, главная ось которого несет боковые ветвящиеся оси, заканчивающиеся цветками. В целом соцветие имеет пирамидальное очертание и напоминает сложную кисть (многие виды злаков).
Зонтик (umbella) - главная ось соцветия очень укороченная, от нее отходят цветоножки, которые образуют лучи зонтика. При основании лучей зонтика обычно имеется кольцо прицветников, которые образуют обертку (чистотел).
Головка (capitulum) - соцветие с укороченной кистью и тесно скученными сидячими или почти сидячими цветками (чабрец).
Корзинка (calathidium) - соцветие, у которого ось сильно расширена и образует цветоложе, на котором сидят цветки. По краю цветоложа размещены листочки, образующие обертку (растения семейства сложноцветных).
Сложный колос (spica composita) - соцветие, на главной оси которого сидят простые колосья (колоски), а не цветки (пшеница, рожь).
Сложный зонтик (umbella composita) - соцветие, у которого на оси первого порядка сидят не цветки, а оси второго порядка, несущие простые зонтики. Нередко у основания лучей первого порядка верхушечные листья образуют обертку, у основания лучей второго ряда - оберточки (укроп, тмин).
Сложный щиток (corymbys composita), иначе щитовидная метелка (бузина, калина).
Рис. 12 . Типы соцветий: а - колос; б, в - початок; г - кисть; д - сложный зонтик; е - щиток; ж - зонтик; з - корзинка; и - сложный колос
ПЛОДЫ
Плод состоит из семян и окружающего их околоплодника. Плод развивается из завязи. Завязь бывает одногнездная и многогнездная.
Различают два основных типа плодов: плоды сочные и плоды сухие. К сочным плодам относятся костянка и ягода (рис. 13).
Костянка - односеменной плод, у которого околоплодник распадается на три слоя: наружный, средний и внутренний (слива, вишня). Бывают костянки с несколькими косточками (жостер слабительный - 4, толокнянка - 5).
Ягода - многосеменной плод, у которого околоплодник сочный и мягкий (черника, виноград).
Сухие плоды: листовка, боб, стручок, стручочек, коробочка, зерновка, семянка, орех, многоорешек, двусемянка, крылатка и другие (рис. 13).
Листовка - одногнездный, многосеменной плод, раскрывающийся одной продольной щелью, образован из одного плодолистика.
Боб - одногнездная коробочка, которая раскрывается по двум швам - спинному и брюшному (горох, солодка, донник).
Стручок - двугнездный, многосеменной плод, раскрывающийся двумя створками, между которыми помещается пленчатая перегородка с семенами, образован из двух плодолистиков (желтушник).
Стручочек - короткий, но широкий стручок.
Коробочка - сухой плод, внутри которого свободно лежат семена (белена, зверобой).
Зерновка - сухой плод, у которого семя плотно срослось с околоплодником (пшеница, ячмень, кукуруза).
Семянка - односеменной плод с твердым околоплодником, в котором семя лежит свободно (подсолнечник, ромашка).
Орех - односеменной плод с деревянистым околоплодником.
Многоорешек - плод, распадающийся при созревании на много орешков.
Двусемянка - плод, распадающийся в зрелом состоянии на две семянки.
Крылатка - семянка с перепончатым придатком.
Кроме перечисленных плодов, называемых настоящими или истинными, у некоторых растений встречаются так называемые ложные плоды. В отличие от настоящих плодов, образующихся из оплодотворенных завязей, в образовании ложных плодов, кроме завязи, принимает участие цветоложе (плоды земляники, шиповника).
Рис. 13. Типы плодов: а - листовка; б - боб; в - коробочка; г - стручок; д - семянка; е - двусемянка; ж, з - крылатка; и - костянка; к - сборная (сложная костянка); л, м - ягода; н - ложный плод; о - многоорешек; п - стручочек; р - орех
Статья "Как устроены растения " была прочитана 75061 раз
Стебель
Стебель - вегетативный надземный орган растения, имеющий радиальное строение, верхушечный рост в длину.
Функции стебля следующие:
- место образования листьев и цветков, а в их пазухах - пазушных почек; ассимиляция органических веществ; транспорт воды, минеральных и органических веществ из корня к листьям и обратно; запасание питательных веществ и воды; вегетативное размножение. у некоторых растений стебли выполняют функции листьев (например, у кактусов, осуществляя ассимиляционную функцию) и защиты растений (развиваются колючки и шипы).
Стебель является частью побега.
Побег - стебель с расположенными на нем листьями, выросший за один вегетационный период, как правило, неразветвленный. Его можно рассматривать как единый орган того же ранга, что и корень (корень - подземный орган, побег – надземный, оба – производные верхушечных меристем). Однако, в отличие от корня, побег имеет сложное строение и расчленяется на специализированные части:
- осевой орган – стебель боковой орган – лист видоизмененные побеги – почки, обеспечивающие рост, ветвление и образование системы побегов.
Побег состоит из узлов и междоузлий. Узлом принято называть участок стебля, где находится лист и почка. Междоузлие – участок стебля между соседними узлами. По степени развития междоузлий различают укороченные и удлиненные побеги. Особенность строения стебля проявляется в чередовании узлов и междоузлий. Поэтому листья на стебле могут располагаться в очередном, супротивном или мутовчатом порядке.
В зависимости от выполняемых функций побеги бывают вегетативными (функция воздушного питания) и генеративными (цветок – функция размножения).
font-size:14.0pt;color:teal"> Почка
представляет собой укороченный зачаточный побег, находящийся в состоянии относительного покоя, с зачаточными листьями и цветками. Сверху почка, как правило, прикрыта чешуями. На верхушке стебля расположена верхушечная почка, в ней находится участок стебля, называемый конусом нарастания, который состоит из меристематических клеток; в благоприятное время года эти клетки интенсивно делятся. В пазухах листьев располагаются боковые пазушные почки, из которых развиваются боковые побеги. В цветочных почках закладываются зачаточные цветки или целые соцветия.существования растений формируются так называемые зимующие (или покоящиеся) почки, спящие почки, придаточные почки (например, на пнях).
Стебель, как и корень, развивается из зародыша семени. У большинства растений направление роста стебля вертикальное (древесные, травянистые растения). Стебель в противоположность корню обладает отрицательным геотропизмом (или положительным гелиотропизмом), т. е. растет от центра земли к . Рост стебля в длину происходит благодаря делению клеток апикальной меристемы в конусе нарастания, который располагается в верхушечной почке. На схеме показано формирование постоянных тканей стебля из клеток меристемы
В различных экологических условиях развиваются прямостоячие, приподнимающиеся, лежачие (стелящиеся), ползучие (плети и усы), лазающие и вьющиеся стебли.
У большинства растений кроме главного стебля имеются боковые. Ветвление (развитие боковых побегов) имеет свои закономерности. Боковые побеги развиваются в различных направлениях, за счет чего формируется крона растений.
Различают дихотомическое, моноподиальное, симподиальное и ложнодихотомическое ветвления. При дихотомическом ветвлении верхушечная точка роста делится на две, которые дают ветви почти одинаковой величины, главная ось не выражена. При моноподальном ветвлении главный стебель растет за счет верхушечной почки в течение всей жизни растения. Симподиальное ветвление характеризуется тем, что верхушечная почка главного и боковых побегов спустя некоторое время замирает, ее конус нарастания
перестает функционировать или отстает в росте, а затем отсыхает. Тогда рост продолжается из пазушной почки, ближайшей к верхушке. Рост ветви идет в направлении к главной
оси. Ложнодихотомическое ветвление наблюдается у деревьев и кустарников с супротивным расположением листьев. После отмирания верхушки годичного побега вырастает не один побег замещения, а два.
Структура стебля меняется в онтогенезе, но, тем не менее, следует рассмотреть некоторые основные черты анатомического строения стебля двудольных (деревянистого и травянистого) и однодольных растений.
На поперечном срезе двудольного растения выделяют три концентрические зоны: наружная кора, сосудистые пучки или центральный цилиндр и сердцевина, состоящая из бесцветных паренхимных клеток, где запасаются питательные вещества.
У травянистых растений наружный слой клеток стебля - эпидермис, клетки которого утолщены и содержат кутин. Под ним лежит слой толстостенных клеток колленхимы , выполняющих механическую функцию. Далее располагается слой рыхлых тонкостенных клеток паренхимы и, наконец, за ними находятся толстостенные клетки эндодермы, примыкающие к проводящим тканям.
У древесных растений в молодых стеблях ближе к центру располагаются сосудистые пучки. Каждый сосудистый пучок состоит из наружной группы клеток флоэмы и внутренней группы клеток ксилемы, разделенных слоем меристематической ткани - прокамбия. В результате непрерывной митотической активности прокамбий образует снаружи новые клетки флоэмы, внутри - новые клетки ксилемы. Между сосудистыми пучками расположены сердцевинные лучи - группы клеток, тянущиеся радиально от сосудистой ткани к сердцевине и к коре и служащие для передвижения веществ и воды из ксилемы и флоэмы к внутренним и наружным тканям. Проводящие пучки располагаются по окружности стебля в один, реже два ряда, примерно на одинаковом расстоянии от покровной ткани. Проводящая система располагается в виде вертикальных тяжей вдоль оси стебля, что хорошо видно на вертикальном срезе древесного растения.
color:teal">межпучковый камбий , прокамбий превращается в пучковый камбий , так что потом образуется сплошное кольцо камбия и между сосудистыми пучками и внутри них. В последующие вегетационные периоды камбий продуцирует добавочные слои вторичных ксилемы (древесина ) и флоэмы (луб ), оттесняя первичную флоэму и ксилему. Вторичная флоэма образует снаружи от камбия тонкий непрерывный слой из проводящей питательные вещества ткани, а ежегодные отложения вторичной ксилемы у древесных растений образуют годичные кольца. Годичное кольцо – это концентрический слой прироста во вторичной ксилеме, образованный камбием за один сезон. Основа разграничения годичных колец – разница в плотности древесины, образованной в начале и в конце вегетационного периода. Сосуды ксилемы, развивающиеся весной, шире и кажутся более светлыми, чем сосуды, появляющиеся осенью, поэтому границы между ними заметны на глаз. Ширина отдельных слоев прироста может сильно варьировать по годам в зависимости от освещенности, температуры, осадков, доступной почвенной влаги, продолжительности вегетационного периода и других экологических факторов. Она достаточно хорошо коррелирует с количеством выпавших в соответствующем году осадков. При благоприятных условиях – кольца широкие, при неблагоприятных – узкие. Изучением годичных колец занимается наука дендроклиматология. Цель ее изучения – определение возраста старых деревьев по спилам и установление климатических условий за данный период в прошлом. Так была установлена картина природных условий примерно за 8200 лет (использовались спилы стволов остистых сосен). Благодаря работе камбия происходит рост древесного стебля в толщину.
На втором году у древесных растений также активизируется пробковый камбий. Он располагается под колленхимой и формируется из клеток паренхимы. Благодаря его деятельности у поверхности стебля образуется водонепроницаемый слой пробки , а под ним – слой живых клеток. Пробку, слой живых клеток и луб называют корой древесного растения. Деятельность камбия и пробкового камбия сохраняется в течение многих лет. В результате накапливаются: толстый слой вторичной ксилемы, меньший по толщине слой луба, немного увеличивается слой пробки. Первичные ткани со временем сплющиваются и разрушаются.
Диффузия" href="/text/category/diffuziya/" rel="bookmark">диффузию газа от чечевичек в стебель и из него. У молодых деревянистых растений под эпидермисом появляется ассимилирующая паренхима, в клетках которой по мере «старения» растения хлоропласты постепенно разрушаются, а сами клетки лигнифицируются и замещаются колленхимными, выполняющими механическую функцию.
У двудольного травянистого растения рост стебля в толщину может происходить за счет клеток паренхимы (кактусы в паренхиме запасают воду, клубни картофеля в тех же клетках содержат крахмал).
У однодольных травянистых растений, живущих один вегетационный период, на поперечном срезе можно видеть отсутствие слоя коры, сосудистые пучки не содержат камбия (нет вторичного утолщения стебля) и окружены механической тканью. Такие сосудистые пучки называются закрытыми. Пучки различных размеров хаотично разбросаны по стеблю. Сердцевина рыхлая, быстро разрушается, образуя полость (запасания питательных веществ не происходит). У древесных однодольных (драцены, алоэ) может происходить вторичное утолщение, совершающееся оригинальным путем. По периферии стебля сохраняется зона клеток меристемы, эти клетки похожи на клетки камбия, но работают иначе. Внутрь они откладывают клетки паренхимы и проводящих пучков. Клетки, откладываемые наружу, образуют покровную ткань, схожую с пробкой.
font-size: 14.0pt;color:teal">Главная функция стебля – проводящая . Различают ближний и дальний транспорт веществ.
Ближний транспорт – это передвижение веществ между клетками и тканями, например, из почвы – в центральный цилиндр корня, из сердцевины стебля – к периферическим тканям, из мезофилла – в проводящий пучок. Расстояние перемещения составляет несколько мм. Происходит по радиальным флоэмно-ксилемным лучам, раствор передвигается по клеточным стенкам (апопласт), их цитоплазме (симпласт) и вакуолям. Благодаря ближнему транспорту ткани стебля снабжаются питательными веществами, вредные вещества откладываются в клетках пробки и, затем, слущиваются.
Дальний транспорт – это передвижение веществ между органами в целом растении. Расстояние перемещения – от нескольких см до десятков метров. Происходит по проводящей системе: по ксилеме – «восходящий ток», по флоэме – «нисходящий» ток. В стебле вода и соли, поглощаемые корнями, поднимаются главным образом по трахеидам и сосудам ксилемы, а сахар и другие органические вещества движутся по ситовидным трубкам флоэмы.
Хотя путь переноса воды давно известен, механизм этого процесса еще остается не вполне ясным. Для того чтобы поднять до самых верхушек деревьев воду, необходимо определенное давление (по некоторым оценкам, у высоких деревьев это давление может достигать 30 атм.). Такое давление могло бы создаваться у основания растения и толкать воду вверх, либо возникать у его верхушки и подтягивать воду из корней. Скорее всего, давление развивается благодаря совместному действию этих сил.
Подъём воды по ксилеме происходит, по-видимому, за счёт испарения воды в листьях. В процессе испарения в кроне образуется недостаток воды. Поверхностное натяжение в сосудах ксилемы способно тянуть вверх весь столб воды, создавая массовый поток. Скорость подъёма воды составляет около 1 м/ч (до 8 м/ч в высоких деревьях); чтобы поднять воду к вершине высокого дерева, требуется давление порядка 40 атм. Следует иметь в виду, что одни только капиллярные эффекты способны поднять воду на высоту не более 3 м. Водяной столб в сосудах ксилемы испытывает присасывающее давление сверху (за счет транспирации воды листьями) и находится в растянутом состоянии. Однако между молекулами воды, соединенными друг с другом водородными связями, существует сильное взаимное сцепление и поэтому тонкие водяные тяжи в сосудах ксилемы проявляют большую прочность на разрыв. Благодаря создаваемому в результате транспирации натяжению и сцеплению молекул воды происходит поднятие водяного столба по ксилеме, имеющей мало перегородок (как по водопроводной трубе). Кроме того, в листьях высокая концентрация органических веществ, и они в свою очередь как бы «насасывают» воду. Поскольку концентрация органических веществ в клетках корня ниже, чем в листьях, создается разница между осмотическим давлением сока в листьях и корне (часто эту разницу
определяют как сосущую силу растения).
Питательные вещества передвигаются по ситовидным трубкам флоэмы. В отличие от ксилемы, органические вещества могут транспортироваться по флоэме и вверх, и вниз. 90 % переносимых веществ составляет сахароза, которая практически не участвует в метаболизме растения непосредственно и поэтому является идеальным углеводом для транспорта. Скорость движения сахара обычно составляет 20–100 см/ч; за день по стволу большого дерева может пройти несколько килограммов сахара (в сухой массе).
Каким образом столь большие потоки питательных веществ могут протекать в тонких ситовидных трубках флоэмы (их диаметр не превышает 30 мкм), не совсем понятно. Переносимые флоэмой вещества проходят через живые активные клетки в отличие от ксилемы, в которой вода и сок поднимаются по пустым трубкам из мертвых клеточных стенок без цитоплазмы. Ситовидные трубки флоэмы содержат цитоплазму, концы их клеток соединены друг с другом цитоплазматическими нитями, переходящими через мелкие поры в ситовидных пластинках (видоизмененных клеточных стенок). Предполагается, что, с одной стороны, вещества, прошедшие через ситовидную пластинку, подхватываются током цитоплазмы, который на одной стороне клетки направлен вверх, а на другой вниз, и могут
|
Ситовидная трубка в разрезе. |
10
переходить из одной клетки в другую; с другой стороны, вода с растворенными в ней веществами движется по трубкам флоэмы под напором «вниз» по градиенту тургорного или осмотического давления. Скорее всего, перенос веществ по сосудам флоэмы осуществляется не по одному закону, а существует одновременно несколько механизмов переноса веществ, например, вещества по флоэме распространяются массовым током, диффузией. Возможными механизмами транспорта являются обычное давление или электроосмос.
При повреждении флоэмы ситовидные трубки закупориваются в результате отложения каллозы на ситовидных пластинках. Безвозвратная утечка питательных веществ обычно прекращается уже через несколько минут после повреждения.
Метаморфозы (видоизменения) стебля - клубни, луковицы, корневища - способствуют переживанию растениями неблагоприятных условий (засуха, зимний период и т. п.). В них происходит запасание питательных веществ для последующего развития.
Клубни представляют собой сильно утолщенные мясистые подземные или надземные побеги. Подземные клубни (картофель, топинамбур) развиваются на столонах. На поверхности клубня картофеля расположены глазки - места прикрепления недоразвитых листьев, в пазухах которых находятся почки. Надземные клубни развиваются у капусты кольраби, некоторых видов орхидей.
http://pandia.ru/text/79/409/images/image012_17.jpg" align="left" width="324" height="240 src=">
Луковица - укороченный подземный побег. Стебель его недоразвит, имеет дисковидную форму и называется донцем, от которого отходят придаточные корни и многочисленные,
тесно сближенные листья (луковичные чешуи), в которых откладываются запасные питательные вещества (лук, чеснок, лилии). На вершине донца в пазухах луковичных чешуй находятся почки, из которых формируются надземные побеги и новые луковицы.
color:teal">Клубнелуковица по форме напоминает луковицу, но запасные питательные вещества откладываются здесь в стеблевой части, чешуи же - сухие (гладиолус, шафран, безвременник и др.).
color:teal">Корневище - видоизмененный подземный побег, несущий чешуевидные листья и почки с
придаточными корнями. Запасные питательные вещества откладываются в стеблевой части побега. Корневище внешне похоже на корень, но отличается наличием листьев; оканчивается корневище почкой, а не корневым чехликом (ландыш, пырей ползучий, валериана и др.).
Иногда образуются укороченные побеги, видоизмененные в колючки , защищающие растения от поедания животными, они развиваются из боковых почек в пазухах листьев
У тыквы, огурца, дыни, винограда часть побегов видоизменяется в усики .
У кактусов мясистые стебли выполняют роль не только своеобразных водных резервуаров, но и ассимиляционных органов.
У некоторых растений стебли принимают вид листовой пластинки (филлокладий), имеют зеленый цвет и выполняют функцию фотосинтеза (например, у иглицы).
Видоизменения побега
Надземные видоизменения побегов:
1. Почка – укороченный видоизмененный побег с зачаточными листьями, узлами, междоузлиями.
2. Цветок – укороченный видоизмененный побег, листья которого превратились в части цветка.
3. Колючки – видоизмененные боковые (боярышник) или верхушечные побеги (верблюжья колючка).
4. Кочан (капуста) – метаморфизированная гигантская почка, окруженная сочными листьями.
5. Филлокладии – уплощенные зеленые пазушные побеги внешне аналогичные листу. Однако они несут на себе цветки, плоды и чешуевидные листья (иглица).
6. Мясистые стебли стеблевых суккулентов (кактусы), запасающие воду.
7. Усики – у огурца и винограда.
Рис. 28. Надземные видоизменения стебля:
а - филлокладии (иглица), б – колючка, в - мясистый стебель суккулента (опунция), г- усики (виноград).
Подземные видоизменения побега :
1. Корневища – это подземные видоизмененные побеги, которые внешне и по выполняемым функциям похожи на корни, но, в отличие от корней не имеют корневого чехлика, несут на себе низовые листья, пазушные и верхушечную почки, листовидные рубцы, придаточные корни. Приспособлены для вегетативного размножения, перенесения неблагоприятных условий, запаса питательных веществ. По направлению роста корневища бывают: горизонтальные (ирис) (Рис. 29), вертикальные (чемерица), косорастущие (ландыш).
Рис. 29. Корневище касатика (ириса). Рис. 30. Клубень картофеля.
2. Клубень – это надземный или подземный видоизмененный побег, являющийся утолщенным стеблем, несет на себе чешуйки (низовые листья), листовые рубцы, почки – глазки. Характерны для картофеля, топинамбура и др. (Рис. 30).
3. Луковица – это укороченный стебель (донце), несущий многочисленные тесно сближение листья (сухие и сочные чешуи); на верхушке донца находится почка. Сухие чешуи выполняют защитную функцию, а сочные – запасают воду и питательные вещества. Встречаются у лука, чеснока, галантуса, унгернии. (Рис. 31).
Рис. 31. Рис. 32.
Рис. 31. Луковица лука.
1 – сухие чешуйки, 2 – сочные чешуйки, 3 – почка, 4 – донце, 5 – придаточные корни.
Рис. 32. Клубнелуковица в разрезе.
1 – верхушечная почка, 2 – донце, 3 – придаточные корни.
4. Клубнелуковица – внешне похожа на луковицу, но морфологически ближе к клубню: все листовые чешуи у нее сухие, а запасные вещества откладываются в стеблевой части (крокус, гладиолус).
Морфология листа
Лист – это боковой вегетативный орган, имеющий ограниченный рост и нарастающий основанием. Приспособлен для фотосинтеза и транспирации (испарения воды) и газообмена. Иногда в листьях откладываются запасные питательные вещества, вода (алоэ).
Лист подразделяют на следующие части:
1. листовая пластинка – выполняет основные функции листа: фотосинтез и транспирацию.
2. черешок прикрепляет лист к стеблю, ориентирует листовую пластинку по отношению к свету, проводит воду и органические вещества в лист и из него. Если черешок не развивается, то лист называют сидячим.
3. Листовое влагалище – это сильно разросшееся основание листа или черешка, охватывающее узел целиком (злаки) или частично (сельдерейные).
4. Прилистники – парные образования в основании черешка, играют защитную роль.
5. Раструб – прилистники срастаются друг с другом, охватывая стебель растения (Рис. 33).
Рис. 33. Части листа:
1 – черешковый, 2 – сидячий, 3 – с подушечкой в основании, 4 (а, б) – с влагалищем, 5 – со свободными прилистниками, 6 – с приросшими прилистниками, 7 – с пазушными прилистниками. Пл – пластинка, Ос – основание, Вл – влагалище, Пр – прилистник, Ч – черешок, ПП – пазушная почка.
В листовой пластинке различают основание и верхушку листа (Рис. 34, 35).
Рис. 34. Верхушка листовой пластинки.
1. Удлиненно-остроконечная (с узким длинным острым концом).
2. Остроконечная (с тонким и коротким шипиком).
3. Округлая (в виде правильно выпуклой дуги).
4. Выемчатая (в виде выемки).
5. Острая (в виде острого угла).
6. Притупленная (в виде срезанного угла).
Рис. 35. Основание листа: а – клиновидное, б – округлое, в – сердцевидное, г – стреловидное, д – копьевидное, е – неравнобокое, ж – усеченное, з – нисбегающее.
Жилкование листа – это система проводящих пучков в листовых пластинках, через которые осуществляется транспорт веществ. У двудольных растений известны два основных типа жилкования – перистонервное и пальчатонервное.
У листьев с перистонервным жилкованием имеется одна главная жилка, являющаяся продолжением черешка. От нее отходят боковые жилки первого порядка, от них жилки второго порядка и т.д. (Рис. 36).
Рис. 36. Типы жилкования листьев.
СТЕБЕЛЬ СТЕБЕЛЬ
(caulis), осевая часть побега растений, состоящая из узлов и междоузлий. Растёт в длину за счёт верхушечной (в конусе нарастания) и вставочных, или интеркалярных, меристем. Несёт на себе листья, почки и органы спороношения, у покрытосеменных - цветки. Выполняет гл. обр. опорную (механич.) и проводящие функции, обеспечивая благоприятное для фотосинтеза расположение листьев и двустороннее перемещение веществ (от корней к листьям, от листьев к др. органам). Иногда функционирует как запасающий орган (клубни, стебли кактусов), служит для прикрепления к опоре (с помощью усиков), размножения (корневища, столоны), защиты (колючки). Анатомич. строение молодого стебля представлено эпидермой, первичной корой и центр, осевым цилиндром (стелой). В толщину С. растёт за счёт камбия (большинство двудольных, голосеменные) или меристемы в области перицикла (нек-рые древесные однодольные, напр. драцена). Многолетние С. (напр., стволы и ветви деревьев) имеют вторичное строение: корка, луб, камбий, древесина с кольцами годичных приростов. В эволюции С. возник из совокупности теломов первых наземных листостебельных растений - риниевых (см. СТЕЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ). У древесных растений С. наз. стволом. Стеблеподобные образования встречаются у нек-рых крупных водорослей (бурых, зелёных).
.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)
сте́бельЧасть побега растений, состоящая из узлов и междоузлий; посредством ветвления увеличивает площадь и объём, занимаемый растением. Несёт на себе листья, цветки, придаточные корни. Служит для проведения воды и растворённых в ней солей от корней к листьям, а продуктов фотосинтеза (органических веществ) – от листьев к корням. В стеблях многолетних растений часто хранятся запасные питательные вещества. Вьющиеся стебли помогают растению «взбираться» на опору, уплощённые (филлокладии) – функционально заменяют листья. Стебли могут быть цилиндрическими, трёх-, четырёх– и многогранными (напр., у губоцветных), сплюснутыми (у рдестов), крылатыми (у некоторых гречишных), бочковидно-вздутыми (у кактусов) и др. Сильно удлинены у лиан, укорочены у розеточных растений. В высоту увеличиваются за счёт постоянной деятельности верхушечной образовательной ткани в точках роста и вставочной образовательной ткани (напр., у злаков), в толщину – за счёт деятельности камбия. У древесных растений стебель (ствол) со временем одревесневает полностью, у ряда многолетников и полукустарников – лишь частично, в нижней части. Основные элементы внутреннего строения стебля древесных растений: сердцевина, древесина, луб и кора. По характеру роста различают прямостоячие, ползучие (горизонтальные, укореняющиеся в узлах), лежачие или стелющиеся (неукореняющиеся), лазящие и вьющиеся стебли. Самые высокие: стебель лианы – пальмы ротанг (св. 300 м) и ствол североамериканской секвойи вечнозелёной (110 м); самый маленький (менее 0,5 мм) – стебель орхидеи бульбофиллум Одоарда; самый толстый – ствол каштана, растущего на о. Сицилия (окружность 64,2 м).
.(Источник: «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.)
Синонимы :
Смотреть что такое "СТЕБЕЛЬ" в других словарях:
Саговниковые древовидные растения, отличающиеся по форме и высоте стебля, однако никогда не достигающие таких больших размеров, какими славятся многие современные хвойные. Обычно, когда говорят о саговниковых, представляют себе… … Биологическая энциклопедия
СТЕБЕЛЬ, стебля, мн. стебли, стеблей, муж. 1. Часть растения, от корня до вершины, несущая на себе ветви и листья. Подземный стебель (корневище; бот.). Главный стебель (ствол; бот.). «Стебли злаков и одуванчики, раздутые весной, в ласкающих лучах … Толковый словарь Ушакова
Ствол; стрелка, актиностела, травинка, стебелек, отросток, лоза, побег, соломина, атактостема, веточка Словарь русских синонимов. стебель сущ., кол во синонимов: 25 актиностела (3) … Словарь синонимов
- (caulis) осевой орган растений, растущий неограниченно насвоей верхушке и производящий в акропетальной последовательности боковыеорганы листья. Верхушка С. большей частью коническая илиполусферическая и в противоположность верхушке корня, другого … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
СТЕБЕЛЬ, орган высших растений, несущий листья, почки и цветки. Стебли бывают надземные и подземные, травянистые и деревянистые. Длина от 1 1,5 мм (пресноводная вольфия) до 300 м (тропические пальмы ротанги), диаметр от долей мм (мхи) до 11 м… … Современная энциклопедия
Вегетативный орган высших растений, представляющий ось побега и несущий на себе листья, почки и цветки. Стебли бывают надземные и подземные, травянистые и деревянистые, прямостоячие, лазящие, вьющиеся и лежачие. Длина стебля от 1 1,5 мм… … Большой Энциклопедический словарь
Растения, как и ствол дерева, символизирует материальный мир, средний из трех миров, наряду с корнями как символом подземного мира и ветвями или цветами как символом мира небесного … Словарь символов
СТЕБЕЛЬ, бля, мн. бли, блей и блей, муж. 1. Часть растения (у травянистого от корня до вершины), имеющая ответвления, несущая листья, почки и цветки. С. травы. Деревянистый с. 2. Тонкая, маленькая веточка отросток. С. листа. | уменьш. стебелёк,… … Толковый словарь Ожегова
Часть растения, морфологически и функционально связывающая между собой основные органы питания корень и листья. Имеет первичное и вторичное строение и служит для отложения запасных питательных веществ. Обладает неограниченным верхушечным ростом.… … Геологическая энциклопедия