Видоизменения побегов

Видоизменения надземных побегов

Стебли в побеге растений выполняют важные функции и отличаются значительным разнообразием.

Если при раскрытии почки начинают быстро развиваться междоузлия, то появляются побеги с удлиненным стеблем (удлиненные побеги). Но если междоузлия почти не вырастают, то образуются побеги с укороченным стеблем и сближенными, сидящими как бы в розетке листьями (укороченные побеги). Растения с укороченными побегами (примула, подорожник) называют розеточными.

По направлению роста различают стебли прямостоячие, ползучие, цепляющиеся, вьющиеся и др. Прямостоячие стебли имеются у многих древесных и травянистых растений (у них рост побегов обычно направлен вверх, к солнцу). Стелющиеся стебли развиваются у некоторых видов можевельника, кедрового стланника и у многих трав (очиток, традесканция). Если на стелющихся побегах образуются придаточные корни, то их называют ползучими (клевер ползучий, луговой чай, плющ). Стелющиеся стебли обычно имеют небольшие междоузлия, хорошо развитые листья, на них образуется много боковых побегов. Быстро нарастая и устилая поверхность почвы облиственными побегами, такие растения скоро захватывают большую площадь, чем обеспечивают себе благополучное существование. Земляника, живучка ползучая, гусиная лапка и многие другие растения имеют ползучие стебли, но с длинными и тонкими междоузлиями. Такие ползучие побеги называют усами. У них на узлах образуются чешуевидные листья, а из верхушечных почек развиватся укороченные розетковидные побеги с зелеными листьями. С помощью усов растение вегетативно размножается и расселяется.

Растения с вьющимися побегами называют лианами. Большое количество разнообразных лиан встречается в тропических лесах. Встречаются лианы и на территории России. Это огурец, хмель, виноград, ломонос (клематис), плющ, а также горох, фасоль, вьюнок. В комнатных условиях выращивают такие лианы, как монстера, пассифлора, циссус, клеродендрон.

Лианы для удержания побегов на опоре используют различные приспособления в виде щетинок, крючков, усиков, прицепок. При этом все эти приспособления являются видоизменениями или корней, или листьев, или боковых побегов. Многие лианы обвивают опору своими удлиненными побегами с непрямостоячими стеблями.

Лианы
Лианы: 1 – паслен сладко-горький; 2 – клематис; 3 – душистый горошек
У некоторых растений побеги приобретают уплощенную листообразную форму, например у иглицы и аспарагуса. Эти растения, произрастающие в Крыму и на Кавказе, нередко выращиваются как комнатные. У многих растений побеги имеют вид колючки. Так, у груши, сливы, дикой яблони короткие боковые побеги видоизменены в колючки.

Видоизменения подземных побегов

Различают три основных типа видоизменений подземных побегов: корневище, клубень и луковицу.

Корневище названо так из-за внешнего сходства с корнем. Однако в отличие от корня на корневище всегда есть узлы, листья и пазушные почки. Листья обычно имеют чешуевидную или пленчатую форму, или от них остаются на корневище листовые рубцы. В узлах, под пазушными почками, могут развиваться придаточные корни. В корневище откладываются запасные питательные вещества, главным образом крахмал и сахар. Растение может размножаться корневищем, если его участок по какой-либо причине оторвется от материнского побега. Возможность вегетативного размножения посредством деления корневища люди часто используют в растениеводстве.

Корневища ландыша и пырея
Корневища ландыша (А); пырея (Б): 1 – стебель; 2 – узлы; 3 – почки

У некоторых лесных растений подземные побеги развиваются очень тонкими и хрупкими. Их называют столонами (от лат. столо - "корневой побег"). Такие столоны имеют, например, седмичник, майник, адокса.

Столоны седмичника и клубни картофеля
Столоны седмичника (А) и клубни картофеля (Б): столон (1); верхушечная почка (2); глазки (3); развитие побега из глазков (4)

Клубень – это подземный побег со стеблевой утолщенной частью, имеющей округлую форму, в которой откладываются и запасаются питательные вещества. У картофеля, например, клубень развивается из верхушечной почки длинного столона.

Клубни используются растениями для вегетативного размножения. Если внимательно рассмотреть клубень картофеля, то можно увидеть, что на нем имеются верхушечные и боковые почки. Их называют глазками.

У посаженного в почву клубня картофеля из глазков развивается несколько (3-7) надземных побегов. На них образуется много придаточных корней, и одновременно с ними от основания каждого побега в почве из боковых почек развиваются столоны. Их верхушечные почки вскоре начинают утолщаться, образуя клубень. Вначале он маленький, затем увеличивается в размере вследствие разрастания запасающих тканей, в которых в большом количестве откладывается крахмал. Крупные клубни картофеля — результат селекционной работы человека. У дикорастущего картофеля, уроженца горных районов Южной Америки, клубни очень мелкие.

Луковица представляет собой подземный (иногда надземный) сильно укороченный побег. Его стеблевая часть (донце) очень уплощена. От донца отходят сухие и мясистые листья. В сочных листьях запасаются питательные вещества, в основном разные сахара. В пазухах сочных листьев развиваются почки, из которых образуются дочерние луковицы. Это боковые почки, называемые детками или зубками. Особенно много их у чеснока и лука-шалота. С их помощью луковичные растения размножаются вегетативно.

Луковицы растений
Луковицы: 1 — лук репчатый; 2 — лилия-саранка; 3 — тюльпан; Д — донце; П — почки; С — сухие листья; М — мясистые листья

Луковица в отличие от корневища и клубня служит прежде всего для выживания в период жестокой летней засухи и глубокого прогрева почвы: вода, содержащаяся в тканях чешуевидных мясистых листьев луковицы, обеспечивает растению жизнь.

На территории России дикорастущие луковичные растения (тюльпаны, луки, рябчики, птицемлечники) произрастают в степях, полупустынях, в горных районах. Некоторые клубневидные (цикламен) и луковичные растут в широколиственных лесах (галантусы, пролески, гусиные луки). Большинство этих растений имеет цветоносные побеги, которые появляются рано весной, но уже к началу лета они отцветают, образовав плоды и сформировав подземные побеги — клубень или луковицу. В таком виде многолетние раннецветущие растения переживают неблагоприятные для них условия.

Видоизмененные побеги выполняют различные функции: запасание питательных веществ, вегетативное размножение, переживание неблагоприятных сезонов года и возобновление роста при благоприятных условиях. Растения, имеющие подземные видоизмененные побеги, способны сохраняться живыми длительное время, что используется человеком в хозяйстве.