Видоизмененные побеги растений

Подземные

Метаморфозы эти могут находиться над землей или быть подземными. Видоизмененные подземные побеги наиболее распространены и широко представлены в природе.

Одним из них является корневище. И названием, и внешним видом оно напоминает корень. Но, в отличие от подземного органа, состоит из удлиненных междоузлий и узлов. На стебле корневища расположены придаточные почки, из которых с наступлением благоприятных условий вырастают листья. В узлах находятся и придаточные корни.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

Многие сталкивались с ситуацией, когда нужно избавиться от надоевшего пырея, сильно разросшихся ландышей или других растений, имеющих корневище. Сделать это не так просто. Видоизмененные побеги сильно разрастаются, их части часто остаются в земле, образуя новые побеги. Но, с другой стороны, эту способность часто используют для вегетативного размножения растений.

Подземные видоизменения побегов играют роль хранилища питательных веществ на случай неблагоприятных условий, а также являются органами вегетативного размножения. Особенности строения подземных побегов приведены в таблице.

Рис. 3. Видоизменённые подземные побеги.

Надземные

Видоизмененные побеги растений могут также находиться и над землей. Так, на ветвях боярышника и терна находятся колючки – укороченные и одревесневшие видоизмененные побеги. Они представляют собой результат разветвления и заострения стебля, надежно защищая своих обладателей от поедания животными. Растения с колючками имеют вкусные, сочные плоды с яркой окраской, поэтому дополнительная защита им просто необходима.

Клубника и земляника имеют дополнительное приспособление для вегетативного размножения – удлиненные побеги усы. Они закрепляются в почве, образуя новое растение.

Усы нельзя путать с усиками винограда. Они имеют совсем другое функциональное назначение. При помощи усиков растение крепится к опоре, занимая наиболее выгодное положение по отношению к солнцу. Такое приспособление характерно также для тыквы, огурца, арбуза.

Видоизменения надземных побегов проявляются в виде уплотнения, одеревенения, значительного расширения всего побега или отдельных его частей. Ниже кратко описаны виды и функции преобразований надземных побегов.

• Колючки. Одеревеневшие боковые побеги, не имеющие листьев. Острый конец обеспечивает защиту от поедания. Колючки отличаются от шипов, встречающихся у некоторых представителей семейства Розовые (шиповник, малина, роза). Шип – это вырост покровной ткани стебля, не привязанный к определённой части побега. Колючки же развиваются в пазухах листьев или из спящих почек. Иногда это видоизменённые листья. Могут быть простыми или разветвлёнными. Примеры – боярышник, жёлтая акация, барбарис.

Рис. 1. Колючки акации.

• Усики. Длинный боковой побег, не имеющий листьев. Может закручиваться в спираль на конце или ветвиться. Усики выполняют опорную функцию: растение цепляется за предметы, приподнимаясь от земли. Присущи растениям семейства Тыквенные (огурцу, арбузу, тыкве), винограду и страстоцвету голубому.
• Надземные столоны. Называются усами (не путать с усиками). Часто образуются весной и являются органами размножения. Отходят от основания стебля и стелятся по земле. Из верхушки уса вырастает новое растение. От нижней части отходят корни, а от верхней – побеги с короткими междоузлиями, образовывая розетки. За год столоны отмирают, а молодое растение пускает собственные усы. Типичными представителями являются земляника, клубника, живучка ползучая.
• Кладодий. Это боковой широкий, зачастую мясистый побег, напоминающий лист. Содержит хлорофилл и выполняет функцию фотосинтеза. Способен к продолжительному росту. У некоторых растений из почек кладодия развиваются колючки. Примерами являются кактус-декабрист, опунция, кармихеля южная, мюленбекия плоскоцветочная.

Рис. 2. Опунция.

• Филлокладий. По происхождению и функции напоминает кладодий, но имеет ограниченный рост. Располагается в пазухах чешуйчатых листьев. В некоторых случаях внешне сложно отличить филлокладий от обычных листьев. Примеры – филлантус, иглица, некоторые растения рода Спаржа.
• Псевдобульба. Также называется наземным клубнем. Развивается у представителей семейства Орхидные и кольраби. Представляет собой уплотнение над поверхностью земли. Может давать побеги.

Клубень

Клубень – видоизмененный побег, который также находится под землей и запасает питательные вещества. Всем известны клубни картофеля, имеющие важное хозяйственное значение. Они накапливают большое количество крахмала.

Некоторые ошибочно считают этот видоизмененный побег плодом. На самом деле плоды картофеля образуются на надземных побегах после цветения. Клубень представляет собой утолщенный стебель с верхушечными и боковыми почками – глазками. Прорастая, глазки образуют молодые побеги.

Удлиненные продолговатые и недолговечные побеги также называют столонами.

Такие растения, как шафран и гладиолус, имеют клубнелуковицу – утолщенный стебель с придаточными корнями. Защищает внутреннее содержимое клубнелуковицы слой отмерших листьев.

Луковица

Лук, чеснок, тюльпан и лилия имеют другое видоизменение – луковицу. На плоском стебле, который называется донцем, находятся почки. Из них развиваются несколько видов чешуевидных листьев. Одни из них толстые и мясистые. Они запасают воду с питательными веществами, обеспечивая жизнь растению. Сверху их защищают сухие пленчатые листья.

Из спящих почек на донце вырастают молодые листья лука, так называемый зеленый лук. Луковицы также характерны для растений степной природной зоны. В условиях холодной малоснежной зимы и жаркого засушливого лета это видоизменение дает возможность растению под землей в таком виде пережить неблагоприятный период.

Видоизменения побегов по направлению роста

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

В зависимости от условий произрастания побеги также могут видоизменяться. У древесных и травянистых растений чаще всего встречаются прямостоячие стебли, направленные к солнцу. Ползучие и стелющиеся стебли очень быстро нарастают, устилают поверхность почвы побегами с листьями. Это обеспечивает им благополучное существование.

Внутреннее строение видоизменений побега

Несмотря на внешние отличия, различные видоизменения сохраняют все черты внутреннего строения. К примеру, клубень картофеля, являясь утолщенным стеблем, сверху покрыт корой. Именно ее мы счищаем, когда чистим картошку. На продольном срезе клубня отчетливо видна темная полоса – древесина. А в сердцевине, рыхлой основной ткани, активно откладываются запасные питательные вещества.

Если клубни картофеля на продолжительное время оставить на свету, они начнут зеленеть. Это свидетельствует о том, что бесцветные пластиды лейкопласты, в которых накапливается крахмал, на свету превращаются в зеленые пластиды хлоропласты. Такой продукт нельзя употреблять в пищу, поскольку он содержит ядовитый для организма алкалоид соланин, вызывающий отравление.

Функции видоизмененных побегов

Именно видоизмененные побеги обусловливают выживание растений в неблагоприятных условиях. Запасая ценные питательные вещества, они позволяют растениям выживать в период засухи. Двулетние и многолетние растения выживают только благодаря наличию луковиц и корневищ. Их листья, которые появляются на поверхности весной и развиваются все лето, с наступлением холодной осени отмирают. А подземная часть живет, питаясь запасами утолщенных стеблей. С наступлением тепла растение вновь возобновляет рост.

Многие видоизменения побега служат для вегетативного размножения, достаточно быстро увеличивая количество ценных растений. Это свойство активно используется человеком в сельском хозяйстве.

Происхождение цветка

Цветок – это видоизмененный побег. Доказать данный факт очень просто. Он развивается из специализированной генеративной почки. Характерные черты эта часть побега приобретает для выполнения важнейшей дополнительной функции – осуществления полового размножения растений. Для этого и нужен цветок. Видоизмененный побег значительно укорочен по сравнению с обычными стеблями.

Основными его частями являются тычинка и пестик, в которых находятся половые клетки – спермии и яйцеклетка соответственно. Яркая окраска лепестков цветка нужна для привлечения опыляющих насекомых. Мелкие цветки собраны в группы – соцветия. Так они гораздо заметнее, да и аромат их распространяется сильнее.

После опыления и оплодотворения на месте цветка образуется плод. Он состоит из семян и околоплодника. Семена дают начало новому растению, а околоплодник питает и согревает их.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

Кроме того, цветок — это видоизмененный побег, который на протяжении многих веков доставляет людям эстетическое наслаждение, вдохновляя поэтов и музыкантов.

Видоизмененные побеги являются одним из основных приспособлений высших растений к условиям окружающей среды. В процессе эволюции они появились для повышения жизнеспособности растительных организмов в связи с необходимостью появления новых функций в постоянно меняющихся условиях жизни.