Вегетативные органы растений

Корневые  волоски появляются в виде небольших  сосочков — выростов клеток. По прошествии определённого времени корневой волосок отмирает. Продолжительность его жизни не превышает 10—20 дней

Выше зоны всасывания, там, где исчезают корневые волоски, начинается зона проведения. По этой части корня вода и растворы минеральных солей, поглощённые  корневыми волосками, транспортируются в вышележащие отделы растения.

Анатомическое строение корня

Для того чтобы  познакомиться с системой поглощения и передвижения воды по корню, необходимо рассмотреть внутреннее строение корня. В зоне роста клетки начинают дифференцироваться на ткани и в зоне всасывания и  проведения формируются проводящие ткани, обеспечивающие подъем питательных  растворов в надземную часть  растения.

Уже в самом  начале зоны роста корня масса  клеток дифференцируется на три зоны: ризодерму, кору и осевой цилиндр.

Ризодерма — покровная ткань, которой снаружи покрыты молодые корневые окончания. Она содержит корневые волоски и участвует в процессах всасывания. В зоне всасывания ризодерма пассивно или активно поглощает элементы минерального питания, затрачивая в последнем случае энергию. В связи с этим клетки ризодермы богаты митохондриями.

Экзодерма — опробковевшая покровная ткань, приходящая на смену отмирающей ризодерме.

Веламен — многослойная ризодерма, относится к первичным покровным тканям и происходит из поверхностного слоя апикальной меристемы корня. Состоит из пустотелых клеток с тонкими, опробковевшими оболочками.

Кора — образована паренхимой, обычно дифференцируется на уровне зоны растяжения. Она рыхлая и имеет систему межклетников, по которой вдоль оси корня циркулируют газы, необходимые для дыхания и поддержания обмена веществ. У болотных и водных растений межклетники коры особенно обширны. Кора является той частью корня, через которую активно проходит радиальный (ближний) транспорт воды и растворенных солей от ризодермы к осевому цилиндру. В тканях коры осуществляется активный синтез метаболитов и откладываются запасные питательные вещества.

Осевой  цилиндр — представляет собой сложный комплекс из проводящей, образовательной и основной тканей.

Побег

Побе́г (лат. córmus) — один из основных вегетативных органов высших растений, состоящий из стебля с расположенными на нём листьями и почками.

Филогенез побега

В филогенезе побеги возникли как приспособление к наземному образу жизни в  результате преобразования безлистных цилиндрических органов — теломов — у риниофитов. Возникновение побегов (то есть листостебельности) — крупнейший ароморфоз в истории растительного мира на Земле. Благодаря плоской форме листьев резко возросла фотосинтезирующая поверхность, а связанное с этим увеличение транспирации способствовало развитию у растений настоящих корней как совершенных органов поглощения воды и минеральных солей.

Онтогенез побега

В онтогенезе побег развивается из почек зародыша либо из пазушной или придаточной (адвентивной) почки. Таким образом, почка является зачаточным побегом. При прорастании  семени из зародышевой почечки формируется первый побег растения — его главный побег, или побег первого порядка.

Из главного побега формируются боковые побеги, или побеги второго порядка, а  при повторении ветвления — третьего порядка и т. д.

Придаточные побеги формируются из придаточных  почек.

Так формируется  система побегов, представленная главным  побегом и боковыми побегами второго  и последующего порядков. Система  побегов увеличивает общую площадь  соприкосновения растения с воздушной  средой.

В зависимости  от выполняемой функции различают  побеги вегетативные, вегетативно-генеративные и генеративные. Вегетативные (невидоизменённые) побеги, состоящие из стебля, листьев и почек и вегетативно-генеративные (частично видоизменённые), состоящие дополнительно из цветка или соцветия, выполняют функции воздушного питания и обеспечивают синтез органических и неорганических веществ. В генеративных (полностью видоизменённых) побегах фотосинтез чаще всего не происходит, зато там образуются спорангии, задача которых сводится к обеспечению размножения растения (к таким побегам относится и цветок).

Побег, на котором  образуются цветки, называется цветоносным  побегом, или цветоносом (иногда термин «цветонос» понимают в более узком  смысле — как участок стебля, на котором находятся цветки).

Основные  органы побега

Вегетативный  невидоизменённый побег — единый орган растения, состоящий из стебля, листьев и почек, формирующийся из общего массива меристемы (конуса нарастания побега) и обладающие единой проводящей системой. Стебли и листья, являющиеся основными структурными элементами побега — часто рассматриваются как его составные органы, то есть органы второго порядка. Кроме того, обязательная принадлежность побега — почки. Главная внешняя черта, отличающая побег от корня — наличие листьев.

Для побега характерна метамерность, то есть чередование одинаковых частей — метамеров. Листья располагаются на стебле в определённом порядке, в соответствии с типом листорасположения, а участок стебля на уровне отхождения листа называется узлом. Если основание листа полностью окружает стебель, узел называется закрытым, в противном случае — открытым. Промежутки стебля между соседними узлами называют междоузлиями. Каждый повторяемый отрезок побега, который включает в себя узел с находящимся под ним междоузлием, а также расположенные на этом отрезке листья и почки называют метамером. Угол между листом и вышележащим междоузлием называют листовой пазухой, или пазухой листа.

Особенности роста побегов

В сезонном климате умеренных широт рост и развитие побегов из почек носит  периодический характер. У кустарников  и деревьев, а также у большинства  многолетних трав это происходит один раз в году — весной или  в начале лета, после чего формируются  зимующие почки будущего года, а  в конце лета — осенью рост побегов  заканчивается. Побеги, вырастающие  из почек за один вегетационный период раз в год, называют годичными.

Однако формирование новых побегов из почек в течение  астрономического года может быть и  неоднократным. У растений, когда  их вегетационный цикл состоит из нескольких периодов роста, разделённых  слабо выраженными периодами  покоя, нарастающие побеги называются элементарными. Так, два элементарных побега в год нередко образуются у дуба: первый — весной, второй —  в середине лета; побеги летнего  периода называют ивановыми побегами. У цитрусовых, чайного куста, многих тропических деревьев образуется 3—7 элементарных побегов в год. У многих многолетних трав годичные и элементарные побеги чётко не разграничены.

Побеговая система травянистых поликарпиков состоит из побегов, которые после плодоношения не отмирают полностью, а их базальные участки с почками возобновления сохраняются. Это так называемые монокарпические побеги. В зависимости от длительности периода от раскрытия почки до плодоношения их делят на моноциклические (цикл развития побега завершается в течение одного вегетационного периода), дициклические (два года) и полициклические (три и более лет). Побеги, отмирающие, не доходя до цветения и плодоношения, называют побегами с неполным циклом развития.

 

Ветвление побегов

Поскольку побег  является осевым органом, у него присутствует апикальная меристема, которая обеспечивает неограниченное нарастание в длину. Такой рост сопровождается более  или менее регулярным ветвлением побега. У низших растений в результате ветвления возникает разветвлённый  таллом (слоевище), у высших — образуются системы побегов и корней. Ветвление  позволяет многократно увеличивать  фотосинтетическую поверхность  и обеспечивать растение органическими  веществами.

Видоизменения побегов (метаморфоз)

Побег —  самый изменчивый по внешнему облику орган растения. Это связано не только с общей мультифункциональностью вегетативных органов, возникшей в процессе эволюции, но и с изменениями, происходящими в процессе онтогенеза растений, обусловленными адаптацией к разнообразию условий окружающей среды, а у культурных растений — под воздействием человека.

Диапазон  метаморфозов побега очень широк: от небольшого уклонения от типичного  строения до сильно изменённых форм. Метаморфизироваться могут главные и боковые побеги растений, почки и листья.

Основной  тип побега зелёного растения —  надземный (воздушный) ассимилирующий побег, несущий на оси зелёные  листья срединной формации. Однако и ассимилирующие побеги не одинаковы. Нередко наряду с основной функцией фотосинтеза у этих побегов выступают  и другие: отложение запасов и  опорная функция (большей частью в многолетних стеблях), вегетативное размножение (ползучие побеги, плети).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Коровкин О. А. Анатомия и морфология высших растений: словарь терминов.. — М.: Дрофа, 2007. — 272 с. — ISBN 978-5-358-01214-1
2. Нухимовский Е. Л. Основы биоморфологии семенных растений: Габитус и формы роста в организации биоморф.. — М.: Оверлей, 2002. — Т. 2. — 859 с. — 750 экз. — ISBN 5-85493-067-6
3. Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений: Учеб. для вузов / Серебрякова Т. И. и др.. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. — С. 341—365. — 2 000 экз. — ISBN 978-5-94628-237-6
4. Тимонин А. К. Ботаника: в 4 т.. — М.: Издательский центра «Академия», 2007. — Т. 3. — С. 52—69. — 3 000 экз. — ISBN 978-5-7695-3184-2
5. Ботаника. Учебник для вузов: в 4 т. Т. 1. Клеточная биология. Анатомия. Морфология. На основе учебника Э. Страсбургера / Под ред. А. К. Тимонина, В. В. Чуба.. — М.: Издательский центра «Академия», 2007. — Т. 1. — С. 261—266. — 3 000 экз. — ISBN 978-5-7695-2744-9
6. Лотова Л. И. Ботаника: Морфология и анатомия высших растений: Учебник.. — М.: КомКнига, 2007. — С. 312—321. — 1 500 экз. — ISBN 978-5-484-00698-4
7. Барабанов Е. И., Зайчикова С.Г. Ботаника: учеб. для студ. вузов.. — М.: Издательский центр «Академия», 2006. — С. 82—85. — 3 000 экз. — ISBN 5-7695-2656-4
8. Яковлев Г. П., Челомбитько В. А. Ботаника: учеб. для студ. вузов.. — СПб.: Спецлит, изд-во СПХФА, 2003. — С. 129—132. — 5 000 экз. — ISBN 5-299-00237-8
9. Андреева И. И., Родман Л. С. Ботаника.. — М.: КолосС, 2005. — С. 172—175. — 3 000 экз. — ISBN 5-9532-0114-1
10. Тропические и субтропические растения. Фонды Главного ботанического сада АН СССР (Cactaceae-Compositae). — М.: Наука, 1976.
11. Смирнова Е. С. Морфология побеговых систем орхидных. — М.: Наука, 1990.