Видоизмененные побеги растений

 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.

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.

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.

Видоизмененные побеги растений

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

Видоизменения подземных побегов

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.

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.

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.

Нарциссы

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.

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.

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

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.

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

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.

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.

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

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Информационный сайт
Adblock detector