Надземные и подземные видоизменения побегов. Чешуя луковицы это

>>Корневище, клубень, луковица

§ 37. Корневище, клубень, луковица

Своеобразные подземные кладовые имеют многолетние травянистые растения. Надземные части этих растений ежегодно к осени отмирают. В почве остаются корни и видоизмененные подземные побеги. Они не похожи на обычные надземные. Вот в этих-то видоизмененных побегах и откладываются на зиму запасы органических веществ. Видоизмененные побеги - это корневища, клубни и луковицы.

Корневище есть у крапивы, пырея, ириса, ландыша, комнатного растения аспидистры.

Если выкопать из земли корневище любого растения, можно увидеть, что внешне оно напоминает корень . Но у корневища, как у надземных побегов, имеются верхушечная и пазушные почки, а также пленчатые чешуйки - видоизмененные листья. От корневища отрастают придаточные корни 72 . Из верхушечной или пазушных почек корневища весной развиваются молодые надземные побеги. Они используют при этом питательные вещества, отложенные в корневище осенью. Если кусочек корневища с почкой и придаточными корнями посадить в почву, разовьется новое, самостоятельно существующее растение . Некоторые многолетние декоративные растения размножаются делением корневища на части.

Клубни характерны для немногих растений, например для картофеля . Подземные побеги, на верхушках которых развиваются клубни, отрастают от оснований надземных стеблей; эти побеги называют столонами. Клубни - это верхушечные утолщения столонов 73 . Клубень имеет короткие междоузлия; хлорофилла он не содержит, но, выставленный на свет, может зеленеть.

Рассмотрим клубень картофеля.

На его поверхности в углублениях по 2-3 расположены почки, или глазки. Глазков больше на той части клубня, которую называют верхушкой. Противоположной стороной - основанием - клубень соединен со столоном. Строение клубня картофеля убеждает в том, что клубень - это видоизмененный подземный побег 74 .

Из листьев картофеля через стебли в столоны постоянно оттекают органические вещества и в виде крахмала откладываются в верхушках.

Верхушки столонов растут, утолщаются и к осени превращаются в крупные клубни. Сделайте срез клубня и нанесите на него каплю слабого раствора иода. Вы убедитесь, что в клубне есть крахмал.

Клубни имеют и некоторые дикорастущие растения, например, хохлатка и кормовое растение топинамбур.

В нижней части луковицы репчатого лука расположен почти плоский стебель - донце.

На донце располагаются видоизмененные листья - чешуи. Наружные чешуи сухие, кожистые, а внутренние - мясистые и сочные. В них находятся запасы воды, а также растворенные в ней сахар и другие вещества. На донце видны почки, расположенные в пазухах чешуй 75. Таким образом, луковица - это видоизмененный побег.

Если луковицу посадить в землю, от нижней стороны донца отрастает мочковатая корневая система. Иногда из почек развиваются молодые луковички, называемые детками. Из каждой луковички детки может вырасти самостоятельное растение.

Луковицы образуют лук репчатый, лилии, тюльпаны, нарциссы, дикорастущий гусиный лук. Все они - многолетние.

1. Какие видоизмененные подземные побеги вы знаете? Назовите растения, имеющие корневище, клубень, луковицу 72, 73.
2. Как отличить корневище от корня?
3. Как развивается клубень картофеля?
4. Почему клубень картофеля следует считать побегом?
5. Какое строение имеет луковица?
6. Как доказать, что корневище и луковица - видоизмененный побег?

1. Поместите луковицу репчатого лука в банку с узким горлышком так, чтобы луковица не проваливалась, а только касалась донцем воды, налитой в банку. Через несколько дней у луковицы разовьются придаточные корни и зеленые листья. Почему луковица растет, хотя находится не в почве, а в воде?

2. С наступлением теплой весенней погоды наблюдайте за цветением дикорастущих луковичных и корневищных растений. 3. Наблюдайте за развитием побегов древесных растений и прорастающих клубней 76, 77 . Сравните их и сделайте выводы.

Корчагина В. А., Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. для 6 кл. сред. шк. - 24-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 256 с.:ил.

Календарно-тематическое планирование по биологии, видео по биологии онлайн , Биология в школе скачать

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

— это корневища, клубни, луковицы, мясистые стебли, листья, колючки, усики, ловчие аппараты растений.

Образование видоизмененных побегов связано с выполне-нием ими специфических функций. Видоизмененные побе-ги могут служить для запасания питательных веществ или воды, для закрепления растения на опоре. Они обеспечивают зимовку растений, защи-щают от поедания жи-вотными и т. д.

Корневище (рис. 136), клубень и луковица воз-никли в процессе дли-тельного исторического развития растений как результат их приспособ-ления к неблагоприят-ным условиям зимы или засушливому периоду.

«Уйдя» под землю, рас-тения накапливают питательные вещества в подземном побеге и продолжают свое дальнейшее развитие после окончания зимы или засухи.

Корневище есть у многих травянистых многолетних рас-тений (ветреница, ландыш, мать-и-мачеха, пырей, кувшинка и др.). Продолжительность жизни корневищ от 2 до 25 лет. Кор-невища одних растений съедобны (рогоз, тростник), дру-гих — ядовиты (ирис). У ряда растений корневища являются лекарственным сырьем (бадан, валериана).

Строение корневища

Внешне корневище напоминает корень , но у него, как и у наземного побега, имеются верхушечная и пазушные поч-ки, а также пленчатые чешуйки — видоизмененные листья.

От корневища отрастают придаточные корни (см. рис. 136). Весной из верхушечной или боковых почек развива-ются молодые побеги. Их развитие происходит за счет пита-тельных веществ, отложенных в корневище летом и осенью.

Клубень — это подземный видоизмененный побег с силь-но утолщенным стеблем , в котором накапливаются запасные вещества (крахмал, реже — масла). Клубни формируются у картофеля, топинамбура (земляной груши), хохлатки.

Строение клубня

Сравнив обыч-ный побег с клубнем, легко заметить сходства и различия. У клубня, как и у обычного побега, есть узлы и междоузлия, хотя они и не так хорошо выражены. В то же время стебель сильно утолщен. Листья у клубней мелкие, чешуевидные. Со временем на месте листьев остаются продолговатые листовые рубцы — бровки. Рядом с бровками в небольших углублени-ях находятся пазушные почки — глазки. На верхушке клуб-ня размещается верхушечная почка. В клубне легко разли-чить основание и верхушку. Ближе к верхушке находится больше почек, при основании их меньше.

Столоны

Столоны — это боковые побеги. Они развиваются в почве. Из листьев через стебли в столоны оттекают органические вещества. Верхушки столонов растут, утолщаются и к осени превращаются в крупные клубни.

Луковица — это подземный укороченный побег с видоизме-ненными листьями — чешуями. Луковицы образуются у многих луковичных растений (лук репчатый и медвежий, чеснок, тюльпаны, лилии и др.).

Строение луковицы

Чешуи луковицы прикреплены к ко-роткому стеблю, который носит название донце (рис. 138). На верхушке донца располагается верхушечная почка. В па-зухах сочных чешуй развиваются боковые почки, дающие начало молодым луковицам-деткам. В сочных чешуях на-капливаются запасные питательные вещества. Снаружи лу-ковица у многих видов растений покрыта сухими чешуями, выполняющими защитную функцию.

У капусты кольраби развивается съедобный мясистый запасающий сте-бель. Короткий и толстый, он подни-мается над землей и несет несколько листьев. Кочанная капуста находится с кольраби и близком родстве. Ее так называемый «кочан» состоит из корот-кого стебля с многочисленными пере-крывающими друг друга листьями. По существу, кочан представ-ляет собой крупную видоизмененную почку, т. е. зачаточный побег. Материал с сайта

Довольно распространенными видоизменениями побегов или их частей являются колючки (рис. 141). У барбариса, кактусов в колючки превращаются листья, у белой акации прилистники, у астрагалов — черешок листа после опадения листовой пластин-ки. У дикой яблони, груши, боярышника в колючки превращаются стебли некото-рых боковых побегов.

У многих лазящих растений имеются усики. У гороха, например, в усики пре-вращается верхняя часть сложного листа (рис. 142), у винограда — побеги.

Наиболее интересные видоизменения листьев можно наблюдать у насекомо-ядных растений. Они растут на очень бедных почвах. Недостаток питания эти растения восполняют ловлей и перева-риванием живой добычи — насекомых и других мелких животных. Для этого у них имеются особые листья-ловушки — ловчие аппараты. Например, у росянки листья покрыты волосками с липкой жидкостью, которая и удерживает насекомое (рис. 143).

Видоизмененные побеги, по сравнению с традиционными надземными органами растений, способны выполнять дополнительные функции. Благодаря каким чертам строения это возможно?

Особенности строения побега

Побегом называют наземную часть растения. Его основой является стебель. Это осевая часть побега, на которой расположены листья и почки. В зависимости от расположения в пространстве, различают прямостоячие, стелющиеся, вьющиеся, ползучие, цепляющиеся побеги.

Места прикрепления листьев к стеблю называются узлами, а расстояние между ними - междоузлием. На побеге также располагаются зачаточные органы, которые называются почками. Если из них развиваются листья, они являются вегетативными, а если цветки - генеративными.

Функции побега

Надземный орган растений осуществляет функцию вегетативного размножения. В ходе этого процесса от целого организма отщепляется многоклеточная часть, за счет которой восстанавливается его целостность.

Важную роль побег играет в осуществлении роста и регенерации. Благодаря наличию в клетках зеленых пластид хлоропластов, лист обеспечивает растение органическими веществами, которые синтезируются в ходе фотосинтеза. Полученные в результате углеводы используются для осуществления различных процессов жизнедеятельности.

Видоизмененные подземные побеги

Но для выполнения дополнительных функций типичных черт строения недостаточно. Поэтому в природе часто встречаются видоизмененные побеги. Благодаря формированию различных утолщений и изменению формы они могут запасать воду, а также питательные вещества, обеспечивать жизнеспособность растений в неблагоприятный период, занимать выгодное положение в пространстве.

Видоизменения или метаморфозы побега могут развиваться в почве или же быть надземными. К первой группе относятся клубни, луковицы и корневища. Надземными видоизменениями побега являются усы, усики, колючки. Рассмотрим их строение более подробно.

Луковица

Хорошо всем знакомые лук и чеснок также являются подземным видоизменением побега. В его основании находится плоский стебель, который называется донцем. На нем развиваются вегетативные почки, из которых формируются листья. Они бывают трех видов:

• пленчатые;
• сочные;
• молодые.

Листья первого типа выполнят основную функцию луковицы. В них запасаются вода с растворами минеральных веществ. Сухие пленчатые листья являются защитой от механических повреждений и неблагоприятных условий. Из вегетативных почек донца вырастают молодые листья, которые часто называют зеленым луком.

Луковичные растения под землей переносят засуху и морозы. Так, например, тюльпаны, крокусы, лилии вырастают и отцветают на протяжении влажного и теплого времени года, после чего под землей образуются молодые луковицы. Их обычно выкапывают после цветения, хранят в прохладном месте, а в конце лета рассаживают.

Почему клубень - видоизмененный побег?

Многие видоизмененные побеги растут под землей. К примеру, клубни картофеля или топинамбура. Поэтому их часто путают с другим вегетативным органом растений - корнем. Доказать, что клубень - видоизмененный побег, очень легко. Его утолщенная часть является стеблем. В нем накапливается запасной углевод растений крахмал. Покровной тканью этого побега является кора. Ее мы срезаем, когда "чистим картошку". Еще одним доказательством является наличие почек. Они называются глазками. Весной из них развиваются молодые побеги.

Корневище

Корневище - это видоизмененный побег, который также расположен под землей. Несмотря на название, к подземному органу растений он не имеет никакого отношения. Корневище состоит из удлиненных междоузлий, на котором развиваются вегетативные почки. Весной из них развиваются листья. Почвенное питание осуществляет мочковатая корневая система, которая растет пучками.

Если вы когда-нибудь пытались избавиться от злостного сорняка пырея, то знаете, что сделать это достаточно сложно. Зачастую вырывая из почвы листья, мы оставляем сам побег с жизнеспособными вегетативными почками, поэтому через определенное время они появляются снова. Наличие корневища характерно для ландыша, купены, мяты, ирисов, спаржи.

Усы и усики

А эти надземные видоизмененные побеги часто путают между собой из-за похожих названий. На самом деле они имеют разное происхождение, а поэтому и функции. Усы, или столоны, встречаются у клубники, земляники, хлорофитума, камнеломки. Чаще всего, это стелющиеся побеги с удлиненными междоузлиями и системой придаточных корней. На них развиваются простые листья. Эти структуры способны укореняться и давать начало новому организму. Так они осуществляют половое размножение.

Усики же формируются у винограда, чины, гороха, бобов. Они могут развиваться из стебля или листьев. Они помогают лазящим растениям держаться за опору. По мере роста, усики, подобно спирали, закручиваются вокруг различных предметов. Как правило, если подобные структуры не соприкасаются с опорой, они засыхают и отмирают.

Кладодий

Практически у каждого любителя комнатных цветов в доме растет зигокактус ("декабрист"). Его побег называется кладодий. Данное видоизменение представляет собой уплощенный стебель, который выполняет функцию листьев. Это проявляется в том, что кладодий осуществляет фотосинтез. Стеблевое происхождение доказывает формирование на нем цветков, которые никогда не образуются на листьях. Такие же видоизмененные побеги встречаются у опунции, спаржи, смилакса.

Значение видоизменений побега

Метаморфозы вегетативных органов значительно увеличивают адаптационные способности растений. Видоизмененные побеги выполняют в организме растений дополнительные функции в виде сохранения резерва веществ и предоставления дополнительного способа вегетативного размножения.

Человек же благодаря им получает большое количество посадочного материала. Мы употребляем в пищу клубни картофеля, луковицы порея и чеснока, которые богаты углеводами, биологически активными веществами и витаминами. Из корневищ валерианы и ландыша готовятся лекарственные настои.

Самыми распространенными видоизененными побегами в природе являются луковицы, клубни, усы, усики и корневища.

Инструкция

Стебель создает каркас растения, выносит листья к свету и проводит воду, минеральные и органические вещества. В нем могут откладываться запасы питательных веществ. На стебле развиваются не только листья, но и цветки, а также плоды с семенами. Основные функции листьев – это фотосинтез, испарение воды и газообмен с окружающей средой.

Видоизмененные побеги выполняют в жизни растения дополнительные функции. Ряд многолетних травянистых растений имеют под землей своеобразные кладовые. Ими и являются видоизмененные подземные побеги – корневища, луковицы , клубни. Надземные же части ежегодно отмирают к осени.

В корневищах, луковицах и клубнях откладываются на зиму запасные питательные вещества. Корневище присутствует у крапивы , ландыша , ириса, пырея, аспидистры. Внешне оно похоже на корень, но у него имеются верхушечная и пазушные почки, а роль видоизмененных листьев играют пленчатые чешуйки. От корневища отрастают придаточные корни, а верхушечная и пазушные почки дают начало молодым надземным побегам. При этом растение использует вещества, запасенные осенью.

При помощи корневища, а также и других видоизмененных побегов может осуществляться вегетативное размножение растений. Высадив часть корневища с почкой и корнями в почву, можно получить новый, самостоятельный растительный организм. Некоторые декоративные растения размножаются фрагментацией корневища.

Клубни можно наблюдать у картофеля, топинамбура (земляной груши), хохлатки. От оснований надземных стеблей разрастаются подземные побеги, называемые столонами. Верхушечные утолщения последних и являются клубнями.

На верхней поверхности клубня можно увидеть глазки – это видоизмененные почки. Нижней стороной клубень соединяется с подземным побегом . Как и у стебля, у клубня на поперечном разрезе можно выделить несколько характерных слоев: пробку, луб, древесину и сердцевину. Все эти признаки доказывают, что клубень – это видоизмененный побег.

Питательные вещества из листьев непрерывно оттекают к клубням через стебли и столоны. Таким образом эти верхушки подземных побегов насыщаются крахмалом и увеличиваются в размерах.

Луковицы характерны для тюльпанов, лилий, репчатого лука, дикорастущего гусиного лука, нарциссов. Нижняя часть их представлена уплощенным видоизмененным стеблем – донцем, на котором растут чешуи (видоизмененные листья). Снаружи чешуи обычно кожистые и сухие, а внутри мясистые и сочные. В них запасаются вода, сахара и другие ценные вещества. В пазухах чешуй на донце расположены почки. При высаживании в землю от луковицы отрастает мочковатая корневая система, а из почек развиваются детки – молодые луковички.