Видоизменения побегов растений — особенности строения, функции и примеры
Процесс видоизменения побегов растений позволяет накапливать необходимые питательные вещества, защищаться от вредителей или же активно размножаться. В процессе вегетации плоды, соцветия, листья, стебель и корни могут изменять свою форму, что необходимо для обеспечения правильной жизнедеятельности или ухода в анабиоз, который заканчивается при наступлении оптимальных показателей для развития деревьев, кустарников или различных садовых культур.
Основные понятия
Возможность видоизменения побегов объясняется стремлением растений к выживанию в различных условиях. Так как климат непостоянен, флора неизменно подвергается воздействию человека и различных других природных факторов. Поэтому только подстраиваясь под такие изменения, можно сохранить и успешно распространять свой вид растений. Результатом преобразований является появление колючек, клубней, усиков, одеревенелых побегов и так далее.
Лучше всего такие примеры эволюции наземных и подземных побегов изображены на фотографиях садовых и сельскохозяйственных растений. Такие видоизменения могут закрепляться в последующем, являясь уже неотъемлемыми чертами того или иного вида, что наделяет его конкурентными преимуществами, обеспечивая выживаемость даже в суровых условиях. У однолетних растений и флоры субтропиков такое разнообразие видоизменений бывает чаще всего, что объясняется особенностями биологии и быстрыми протекающими процессами в тканях клеток.
Надземные побеги
Видоизменение у надземных побегов — это одеревенение, уплотнение, расширение и сужение веточек и ствола. Чаще всего отмечается минимальное отклонение в развитии, которое в последующем в процессе эволюции быстро закрепляется, становясь характерной чертой того или иного сорта и вида растений. На основании полученных данных об отклонениях в развитии ученые выполняют соответствующие таблицы с измененными признаками, в которых нужно заполнить все графы.
Принято выделять несколько основных видов преобразований надземных побегов:
- колючки;
- надземные столоны;
- усики;
- псевдобульба;
- филлокладий;
- кладодий.
Колючки представляют собой одеревеневшие боковые побеги, лишённые листьев и имеющие острый конец, обеспечивающий растениям защиту от поедания. Принято отличать такие преобразования от шипов, которые встречаются у семейства розовых и представляющих собой вырост покровной ткани у стебля. Колючки развиваются в пазухах листьев, образуясь из спящих почек. Классическими примерами таких растений является барбарис, акация и боярышник.
Усики — это боковой длинный побег, лишённый листьев, который может виться или же закручиваться в спираль. Их основная функция — это опора, которой растение цепляется за окружающие предметы, приподнимаясь над уровнем земли, получая больше света, что и обеспечивает их правильный рост. Такие усики присущи винограду, гороху, арбузу, огурцам и многим другим растениям. Биологи сегодня не знают, почему у отдельных видов имеются такие изменения, и какие из факторов являются основными для появления подобной мутации.
Кладодий — это широкий боковой мясистый побег, который по своей форме напоминает увеличившийся в размерах лист. Он содержит большое количество хлорофилл, выполняя функцию фотосинтеза. Кладодий отличается способностью к продолжительному росту, а у отдельных видов растений на них развиваются колючки, что характерно для опунции и кактусов. Филлокладии по своему внешнему виду напоминает такие мясистые боковые листья побеги, но отличается ограниченным ростом.
Выделяют также псевдобульбы, которые представляют собой небольшие по размеру наземные клубни, развивающиеся у культур семейств кольраби и орхидные. Такие побеги возвышаются над землёй, могут уплотняться, их с удовольствием употребляют в пищу, так как они богаты различными полезными микроэлементами и имеют необычный насыщенный сочный вкус.
Подземные видоизменения
У подземных растений такие видоизменения побегов используются для хранения питательных веществ, которые расходуются при неблагоприятных условиях. Также это один из видов вегетативного размножения, когда из небольшого корнеплода-клубня вырастают десятки новых растений, захватывая все новые и новые территории. У таких растений осенью отмирает надземная часть, а в земле остаются видоизменённые побеги, которые весной с наступлением первых теплых дней начинают давать корни и быстро прорастают.
Особенности корневища
Видоизмененные корневища встречаются у различных многолетних видов, в том числе у пырея, ландыша и крапивы. Он своему внешнему виду они напоминают корень, однако растут преимущественно горизонтально, располагаясь в верхних слоях почвы. Фактически корневище — это побег, имеющий пазушные и верхушечную почку, а также небольшие по своим размерам видоизменённые листья, которые превратились в защитные чешуйки.
Отличительные особенности корневища:
- получили небольшое подземное уплотнение;
- растут параллельно земле;
- имеют многочисленные спящие почки.
Корневища имеет многочисленные придаточные корни, отрастающие по всей его длине. Это позволяет лучше получать из земли питательные вещества, которые необходимы для жизнедеятельности всего растения.
За период вегетации в корневище откладываются полезные микроэлементы, которые в последующем с наступлением весны или же подходящих условий используются росточками для роста. Наличие корней и почек позволяет обеспечить возможность вегетативного размножения.
Небольшие чешуи луковицы
Видоизменения побега и появление луковицы характерно для тюльпанов, лилии, чеснока, лука и других растений. Немногочисленные наружные листья модифицируются в сухие чешуи, выполняющие защитную функцию. На донышке у луковицы располагается утолщенный стебель, называемый донцем. В последующем из него отрастают небольшие корешки, которые питают растение, обеспечивая его активный рост надземной части.
В луковицах запас питательных веществ находится во внутренних сочных чешуйках, которые содержат воду и различные сахара. Отрастание корешков в благоприятных условиях может осуществляться как из донца, так и с многочисленных спящих боковых почек.
У отдельных видов имеются так называемые луковички детки. Фактически это небольшие дольки, каждая из которых прорастает, давая жизнь новому отдельному растению.
Мясистые клубни
Видоизменения побегов в клубне характерно для картофеля, топинамбура и других сельскохозяйственных культур. Для их развития требуются столоны, отрастающие в нижней части растения и уходящие в почву. В клубнях аккумулируются органические вещества, которые образуются в процессе фотосинтеза. В таких видоизмененных побегах содержится большое количество крахмала, который в последующем используется для питания корешков и появившихся росточков.
Клубни представляют собой видоизмененные короткие побеги, которые имеют множество междоузлий и почек глазков. Листья редуцированы, что позволяет все накопленные полезные микроэлементы расходовать на прорастание корней, обеспечивая тем самым активный рост и быстрое размножение растений. В зависимости от конкретного вида и сорта у одного материнского куста может быть несколько десятков таких клубней. В последующем в благоприятных условиях из них прорастают сразу несколько растений, что и обеспечивает максимально быстрое вегетативное размножение.
Видоизменение побегов, в том числе надземной и подземной части растений, позволяет приспособиться к особенностям климата, обеспечивая сохранение видов и их активное вегетативное размножение. В результате таких преобразований появляются корневища, многочисленные клубни, колючки, усики, утолщения стебля, надземные столоны, кладодии и псевдобульба.
Источник
ГДЗ биология 6 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 33 Передвижение веществ у растений
Стр. 140. Вспомните
№ 1. Из каких веществ состоят организмы?
Организмы состоят из более 80 различных химических элементов. В их составе есть как органические (углеводы, белки, крахмал, нуклеиновые кислоты), так и неорганические вещества (минеральные соединения, вода, соли).
№ 2. Какие вещества передвигаются по растительному организму?
По растительному организму передвигаются органические и неорганические вещества. Из органических веществ это глюкоза, сахароза и прочие пластические вещества. Из неорганических – вода и растворенные в ней минеральные соединения.
Стр. 141. Вопросы после параграфа
№ 1. Какое значение имеет передвижение веществ в жизнедеятельности растительного организма?
Передвижение веществ в растительном организме происходит при помощи проводящей системы. Вода и минеральные вещества, растворенные в ней, перемещаются от корней к корням по сосудам, а в обратном порядке – по ситовидным трубкам. Таким образом, растительные организмы получают воду и минеральные вещества, которые необходимы им для роста и развития. При обратном движении корни получают органические вещества, которые образуются в процессе фотосинтеза в листьях.
№ 2. Сравните пути передвижения по растению минеральных и органических веществ.
Вода с растворенными в ней минеральными солями в растительном организме поднимаются по сосудам древесины снизу вверх, то есть, от корней к листьям. Восходящий ток определяется скоростью испарения воды листьями и силой всасывания ее корневыми волосками.
Добывая воду и минеральные вещества, корни снабжают ими другие части растения. Вода испаряется листьями, а вот соли остаются и накапливаются в клетках, а после вместе с продуктами фотосинтеза формируют сухое вещество.
У восходящего тока веществ очень важное значение. Он объединяет все части растения в единый целостный организм, а также необходим для нормального и полноценного водоснабжения всех клеток, осуществления фотосинтеза в листьях.
Образовавшиеся в листьях органические вещества (углеводы), поступают по ситовидным клеткам луба во все органы растения. При этом перемещение их возможно не только вверх, но и вниз, к корням, для снабжения их питательными соединениями, необходимыми для полноценной жизнедеятельности растительного организма.
№ 3. Какое значение имеет отложение органических веществ в запас?
Растительные организмы откладывают часть питательных веществ в запас, например, в корнеплодах (свекла), в семенах (морковь) и корневищах (ландыш), для того, чтобы в будущем обеспечить постоянное и полноценное питание для развивающегося зародыша. Накопленные запасы органических веществ в луковицах, ветвях и корневищах у многих растений служат для образования новых органов – листьев, побегов, цветков и т.д.
Стр. 141. Задание
№ 1. Используя рисунок 89, составьте рассказ о передвижении веществ у растений.
Воду и растворенные в ней минеральные вещества растения могут поглощать из почвы благодаря своим корням. Однако все эти неорганические соединения нужны не только корням, но и другим органам растения – листьям, побегам. Как и органические вещества, которые вырабатываются благодаря фотосинтезу в листьях, нужны также корням. Именно поэтому важно, чтобы в растениях все эти вещества могли перераспределяться, то есть, перемещаться от одних органов к другим. Происходит это при помощи проводящей системы.
Ток воды и минеральных веществ в растениях происходит снизу вверх по сосудам – мертвым клеткам, которые в местах соприкосновения не имеют перегородок. Сосуды тянутся через стебель от корней и заходят в каждый листик и т.д. Благодаря давлению вода в них может подниматься вверх и доставляться в фотосинтезирующие и другие органы растения.
Органические вещества, синтезированные в листьях, в другие органы растения доставляются по ситовидным трубкам, которые в отличие от сосудов являются живыми вытянутыми клетками, а места их соединения друг с другом пронизаны многочисленными порами. Больше всего органических веществ поступает к тем частям растения, которые растут и активно развиваются. Им они необходимы в большом количестве для быстрого деления клеток и роста.
№ 2. Используя дополнительные источники информации, объясните, какую роль в передвижении веществ у растений играют корневые волоски и устьица.
Благодаря корневым волоскам растения могут поглощать из почвы воду и растворенные в ней питательные вещества, необходимые для их роста и развития. Далее они по сосудам и за счет большего корневого и меньшего листового давления поступают во все остальные органы – листья, побеги, цветки, плоды.
При помощи устьиц, которые находятся в листьях и стебле, происходит испарение излишков влаги в растении. В результате постоянного испарения в клетках листа понижается осмотическое давление.
Стр. 141. Подумайте
Как можно спасти дерево с повреждённой корой?
Повреждение коры у деревьев – это явление весьма распространенное. Особенно, если учитывать, что все растения уходят в спячку на зиму с разной степенью подготовки. И если осенью они были ослаблены, то к весне в большей степени рискуют пробудиться с наличием различного рода поражениями коры.
При обнаружении неглубоких трещин на коре можно заделать их гашеной известью, садовым варом или глинистой замазкой, которые приобретают в специализированных магазинах. Если повреждение слишком большое, то участок очищают от мертвой коры до светлой кромки, обрабатывают поверхность раствором медного купороса из расчета 300 грамм вещества на одно ведро воды, либо другим дезинфицирующим средством, обмазывают садовым варом. Далее поврежденный участок обматывают мешковиной, чтобы предотвратить подсыхание тканей.
Если повреждено менее половины окружности ствола дерева, то можно использовать компрессы, которые готовятся их смеси глины и коровяка в пропорциях 1:1. Перед нанесением 10-сантиметрового слоя лечебной мази пораженную поверхность обязательно дезинфицируют, а после накладывают марлевую повязку. Чтобы предотвратить подсыхание компресса, повязку регулярно смачивают либо водой, либо раствором гетероауксина (2 таблетки на 10 литров воды).
Стр. 42. Моя лаборатория
Опыт 1. Срезали побег липы и поместили его в воду, подкрашенную чернилами (рис. 90,3 а). Через четыре дня сделали поперечный срез стебля. На срезе хорошо были видны окрашенные волокна – древесина, в которой находятся сосуды. Сделайте вывод о передвижении воды с растворёнными в ней минеральными веществами по растению.
Если в подкрашенную воду поместить веточку комнатного растения бальзамина, то можно увидеть, как вода поднимается по стеблю в листья, окрашивая их жилки (рис. 90, б).
В результате проведенного опыта можно сделать вывод, что вода вместе с растворенными в ней минеральными веществами, быстро поглощается растением. Она поднимается вверх от корней к листьям и другим органам. А так как в воде содержались чернила, то они более наглядно показали нам процесс передвижения минеральных веществ внутри растительного организма.
Опыт 2. Вырежьте кольцо с верхнего слоя коры древесной ветки. Поставьте ветку в воду. Через некоторое время над вырезом образуется наплыв. Это скопление органических веществ, которые не могут переместиться вниз через срезанное кольцо коры. Из наплыва развиваются придаточные корни (рис. 91).
О чём свидетельствует данный опыт? Сделайте вывод.
В процессе почвенного питания органические вещества в растении передвигаются по лубу от корней к верхней части через зону проведения. Также питательные вещества могут двигаться и вниз. Так как в наплыве образовались скопления органических веществ, которые обеспечивают рост растения, стали появляться и придаточные корни
Стр. 143. Задание
Прочитайте текст. Выпишите незнакомые для вас понятия и найдите их определения в словарях или Интернете. Какими свойствами обладает берёзовый сок? Подготовьте сообщение о пользе берёзового сока. Предложите правила сбора берёзового сока.
Незнакомое понятие – авитаминоз.
Авитаминоз – это паталогическое состояние организма, которое является следствием длительного и глубокого недостатка одного или нескольких витаминов в результате неполноценного питания. Это крайняя стадия гиповитаминоза.
В народе березовый сок считается панацеей от всех человеческих недугов. Это целая сокровищница минералов и витаминов. Он содержит соли калия, меди, магния, натрия, кальция, циркония, цинка, кремния и фосфора. Хлор, калий и натрий регулируют осмотическое давление и хорошо поддерживают солевой состав крови. Калий нужен для нормальной работы мышц и функционирования нервной системы, а кальций – для зубов и костей.
Также березовый сок богат на дубильные вещества, сапонины, органические кислоты, ферменты и фитонциды. Его следует употреблять, чтобы восстановить силы организма, например, после перенесенных простудных и других заболеваний. Березовый сок отлично помогает бороться с усталостью и весенней депрессией, повышает гемоглобин. Содержащиеся в нем фитонциды убивают бактерии и лучше всего защищают от вирусных инфекций.
Чрезвычайно полезен березовый сок при болезнях почек. Он способствует расщеплению и выведению камней и песка. Однако нужно быть осторожными и выпивать не более 2 литров сока в день, потому что камни могут начать двигаться и застрять в мочевыводящих путях.
Распространено использование березового сока в косметологии и для похудения. На его основе изготавливают различные уходовые средства для волос и кожи. А так как березовый сок улучшает обменные процессы, выводит шлаки из организма и положительно влияет на работу желудка, то его рекомендуется употреблять вместо кофе или чая, ведь в его составе всего 25 калорий на 100 грамм.
За сезон рекомендовано выпивать около 10 литров свежесобранного сока березы, чтобы в течение года оставаться здоровым. Заготавливать его принято ранней весной, а сам сезон длится с середины марта и до середины апреля, пока не распустятся почки дерева.
Если не знать, как правильно собирать березовый сок, то можно просто уничтожить дерево. Например, крупное дерево может давать в сутки до 7 литров сока, тогда как молодое намного меньше.
Итак, чтобы собрать сок, нужно последовательно выполнять следующие действия:
Выбрать немолодое дерево (лучше, если будет 10 и более лет);
На одном дереве достаточно будет одной точки для сборки сока;
Отверстие для сбора лучше всего делать на северной стороне – там больше сока;
Дырочки для вытекания сока важно делать при помощи сверла, аккуратно и ни в коем случае не топором;
После получения нужного количество сока прорезь в коре важно замазать садовым варом, воском или заткнуть глиной и мхом.
Источник