Какие растения имеют подземные побеги

Обновлено: 08.07.2024

Как отличить корневище от корня? Уверены, если задать такой вопрос, очень многие удивятся, поскольку считают, что это одно и то же. Но корень и корневище - абсолютно разные понятия. Почему? Давайте разберемся вместе.

Видоизменения побега

Надземная часть растения называется побегом. Он состоит из двух частей: стебля и листьев. Эти органы растения служат для воздушного питания, газообмена и вегетативного размножения. Но в определенных условиях этого недостаточно. Поэтому и возникают видоизменения различных органов растений, в том числе и побега. Корневища - это одно из них. К видоизменениям надземной части растения также относятся клубень картофеля и топинамбура, луковища тюльпана и чеснока, усы земляники и усики винограда. Все они выполняют дополнительные функции. Например, с помощью усиков виноград прикрепляется к опоре, что позволяет ему занять наиболее благоприятное расположение для осуществления процесса фотосинтеза. А вот в луковище и под землей сохраняется вода с питательными веществами, что позволяет растению без труда переживать неблагоприятный период. С помощью усов клубника вегетативно размножается, как и картофель своими подземными видоизменениями - клубнями.

Строение корневища

Корневище, являясь подземным видоизменением побега, имеет все черты его строения. Но они несколько видоизменены. Корневища - это стелющийся стебель с удлиненными междоузлиями, в которых запасаются все необходимые для растения вещества. От него отходят пучки придаточных корней. А на поверхности земли видны листья, которые растут из узлов удлиненного побега. Они простые. Их листовые пластинки узкие, как правило, с параллельным жилкованием.

Как отличить корневище от корня

Какие растения имеют корневища

Корневища - это видоизменения, характерные для многих растений. Большинство из них является представителем класса Однодольных. Наверняка многие огородники пытались избавиться от злостного сорняка, который называется пырей. Сделать это непросто именно из-за наличия корневища у данного растения. Вырывая листья и часть подземного побега, человек не догадывается, что большая его часть остается под землей. Из почек сохранившейся части побега снова вырастают новые листья. В результате сорняк разрастается снова. Корневище имеют ландыш, мята, спаржа, пионы, ирисы, флоксы, гравилата, черника. Какими же преимуществами обладают растения, которые имеют данные видоизменения?

Функции корневища

Прежде всего корневища обеспечивают вегетативное размножение растений, делая его более эффективным. К примеру,чтобы рассадить ирисы, не обязательно брать их крупную часть побега с листьями и цветками. Достаточно использовать небольшой элемент корневища с почками и придаточными корнями. Поскольку данное видоизменение побега расположено под землей, оно имеет надежное укрытие от всех неблагоприятных условий окружающей среды. Ему не страшна засуха. В условиях сильной жары погибнут только листья. А вот подземная часть, которая и является непосредственно побегом растения, останется жизнеспособной. При наступлении благопроиятных условий из почек вновь вырастут зеленые листья. Корневища - это ценный подземный запас воды, минеральных и органических веществ, которые растения образовали в период наличия достаточного количества влаги и осуществления фотосинтеза. Благодаря этой важной особенности все растения, обладающие данным видоизменением, являются многолетними. Их подземная часть остается жизнеспособной с начала осени до весны именно благодаря запасу всех необходимых для этого веществ, находящихся в данном видоизменении.

Итак, корневище является подземным видоизмененным стелющимся побегом. Его основными частями являются удлиненные междоузлия, почки, простые листья и придаточные корни. Корневище выполняет важные функции, благодаря которым растение без труда переносит под землей любые неблагоприятные периоды и быстро распространяется. Это запасание воды с питательными веществами и осуществление вегетативного размножения.

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.

Основная функция корня — закрепление растения в почве и высасывание из почвы воды, насыщенной минеральными и органическими веществами. Но у некоторых растений корень видоизменён и выполняет некоторые дополнительные функции.

Корнеплод — это утолщенный главный корень растения, который выполняет дополнительную функцию по запасанию питательных веществ. К корнеплодам относятся такие растения как морковь, свекла, брюква, редис и репа.

Корневые клубни — это утолщения на боковых и придаточных корнях растения, в которых откладываются дополнительные питательные вещества. Корневые клубни имеются у батата, георгины и чистяка весеннего.

Корни-прицепки — это придаточные корни, вырастающие на наземной части стебля и служащие для дополнительного крепления растения. Корни-прицепки есть у плюща и других вьющихся растений.

Воздушные корни — это видоизменённые корни некоторых растений, которые растут не в почве, а свободно свисают с ветвей и стволов растений. Воздушные корни служат для поглощения дождевой воды и встречаются у орхидей и некоторых других тропических растений.

Дыхательные корни — это видоизменённые корни, растущие вертикально вверх и выступающие из почвы. Дыхательные корни служат для обеспечения дополнительного поступления кислорода растениям, растущих на топких прибрежных почвах недостаточно насыщенных воздухом для дыхания растений.

Корни-присоски — это корни, способные проникать в стебли других растений и высасывать из них органические вещества и соки. Такие корни встречаются у растений-паразитов, например у омелы.

Опорные корни — это корни, служащие для обеспечения дополнительной опоры для очень крупных деревьев. Например такие корни есть у бадьяна.

2. Какие видоизменения листьев вам известны? Какова их функция?

Основные функции листа растения:

осуществление процесса фотосинтеза(преобразование углекислого газа и воды в органические вещества, необходимые для жизни растения, которое происходит посредством действия солнечных лучей);
обеспечение дыхания (газообмена) листа;
транспирация (испарение излишней влаги из растения).

Некоторые растения под воздействием окружающей среды изменили свои листовые пластины для того, чтобы они могли выполнять и другие функции.

Колючки — это видоизменённые листья, которые помогают растению защититься от поедания травоядными и снижают испаряемость воды с поверхности листа. Такими листьями обладают кактусы, барбарис, белая акация, молочаи, репейник и т.д.

Усики — это видоизменённые листья, которые создают возможность для дополнительной опоры наземной части растения. Например, такие листья — усики есть у гороха и плюща.

Ловчие снасти — это видоизменённые листья, которые ловят и перерабатывают насекомых в потребляемые растением органические вещества. Такими листьями обладает росянка.

Запасающие листья — это видоизменённые листья, которые выполняют функцию по хранению дополнительного запаса питательных веществ и воды. Такие листья можно наблюдать у алоэ, капусты или лука (луковицы).

Защитные листья — это видоизменённые листья, которые преобразовались в защитные чешуйки. Такими листьями-чешуйками обладают все почки, а также некоторые растения, например лук.

3. Каковы основные функции стебля?

Основные функции стебля — это опора для наземной части растения и транспортировка органических веществ и воды с растворёнными в ней минеральными веществами от корня к другим частям растения и обратно.

4. Что называют побегом?

Побег — это стебель с расположенными на нём почками и листьями.

Лабораторные работы

1. Рассмотрите клубень картофеля. Найдите основание и верхушку.

2. Рассмотрите глазки. Каково их расположение на клубне? Рассмотрите почки в глазке, пользуясь лупой.

Глазков больше на той стороне клубня, которую называют верхушкой. Обычно на поверхности клубня находится 2 — 3 почки.

3. Сделайте тонкий поперечный срез клубня. Рассмотрите его на свет. Сравните поперечный срез клубня с поперечным срезом стебля (рис. 42).

Срез клубня по строению похож на срез стебля: у него есть пробка, луб, древесина и сердцевина с сердцевинными лучами.

4. Зарисуйте поперечный срез клубня.

5. Капните на срез клубня йодом. Объясните, что произошло.

После того, как на срез клубня капнули йодом, цвет клубня изменился на сине-фиолетовый. Это произошло потому, что клубень содержит большое количество крахмала, который при взаимодействии с йодом всегда даёт подобную реакцию. Крахмал — это основное запасающее вещество клубней картофеля.

6. Докажите, что клубень — это видоизменённый подземный побег.

Как и у обычного надземного побега у клубня картофеля имеется верхушечная и боковые (пазушные) почки, из которых потом развиваются новые надземные побеги. Также сам клубень по строению представляет собой классический стебель. У него есть пробка, луб, древесина и сердцевина.

1. Рассмотрите внешнее строение луковицы. Какое значение имеют сухие чешуи?

Сухие чешуи — это наружные чешуи луковицы. Они плотные и кожистые, поэтому хорошо защищают внутреннюю часть луковицы от внешних повреждений и болезней.

2. Разрежьте луковицу вдоль. Зарисуйте продольный разрез луковицы, обозначьте чешуи, донце, почки, придаточные корни.

3. Докажите, что луковица — это видоизменённый подземный побег.

У луковицы, как и у надземного побега имеются:

стебель — плоское донце
видоизменённые листья — сухие (наружные) и мясистые (внутренние) чешуи
верхушечная и пазушные почки — почки на донце луковицы.

Кроме того из луковицы со временем развиваются молодые надземные побеги.

Вопросы в конце параграфа

1. Какие видоизменённые подземные побеги вы знаете? Назовите растения, имеющие корневище, клубень, луковицу.

К видоизменённым подземным побегам относятся корневища, клубни и луковицы.

Так, корневища есть у крапивы, ириса, пырея, ландыша, аспидистры и других. Клубнями обладают такие растения как картофель, топинамбур (земляная груша) и хохлатка. Луковицы образуются у репчатого лука, тюльпана, лилии, нарцисса и других растений.

2. Как развивается клубень картофеля?

Клубень — это верхушечное утолщение подземных побегов картофеля — столонов. Из листьев растения в столоны постоянно поступают органические вещества и откладываются в клубне. Благодаря этому клубень растёт и развивается, чтобы к осени превратиться в крупные картофелины.

3. Почему клубень картофеля следует считать побегом?

Клубень, как и побег, имеет стебель (сам клубень состоящий из пробки, луба, древесины и сердцевины), а также верхушечную и пазушные почки — глазки картофеля.

4. Какое строение имеет луковица?

В нижней части луковицы расположено донце, которое представляет собой стебель. От донца развиваются внешние сухие и внутренние мясистые чешуйки — видоизменённые листья, а также почки в пазухах чешуй.

5. Как доказать, что корневище и луковица — это видоизменённые побеги?

Побег — это стебель, с расположенными на нём листьями и почками. Такое же строение имеют и корневище, и луковица. У них также имеется стебель, верхушечная почка и пазушные почки.

Какие надземные видоизменения побега вы знаете?

Надземные видоизменения могут быть следующими:

утолщение междоузлий стебля капусты кольраби;
усики огурца, дыни, земляники, тыквы и винограда;
колючки дикой груши, яблони и боярышника.

Подумайте

По каким признакам можно отличить клубни от корнеплода, корневище от корня?

Корнеплод — это видоизменённый главный корень, а клубень — видоизменённый стебель, у которого есть почки (глазки).

Корневище, в отличие от корня, имеет верхушечную и пазушные почки, а также видоизменённые листья — плёнчатые чешуйки.

Задания

1. Поместите луковицу репчатого лука в банку с узким горлышком так, чтобы она не проваливалась, а только касалась донцем воды, налитой в банку. Наблюдайте за развитием у луковицы придаточных корней и зелёных листьев. Почему она растёт, хотя находится не в почве?

Мягкие чешуйки луковицы — это хранилище для питательных веществ, необходимых для развития растения. Поэтому в благоприятных условиях (наличие тепла, света и воды) луковица начинает прорастать даже без посадки в почву.

2. С наступлением тёплой весенней погоды наблюдайте за цветением луковичных и корневищных растений. Определите названия этих растений. Отметьте начало и окончание цветения, а также укажите, что характерно для этих растений в данный период года.

Луковичные растения: тюльпаны, нарциссы с наступлением теплой погоды начинают прорастать. Благодаря этому некоторые виды луковичных цветов зацветают уже сразу как сходит снег, впрочем существуют и виды, которые цветут летом или осенью.

Весной цветут: первоцветы, подснежники, крокусы, мускари, тюльпаны, нарциссы и прочие цветы.
Летом цветут: лилии, георгины, фрезии, гладиолусы, лилейник и многие другие луковичные цветы.
Осенью зацветают безвременники, цикламены и крокусы.

Продолжительность цветения луковичных растений зависит от их вида, а также от сорта растения. Например тюльпаны обычно радуют садоводов своими цветами в течении одно-двух недель.

Корневищные растения: астры васильки, водосбор, гвоздика, герань, дельфиниум, ирис, камнеломка, колокольчик, люпин, мак, нивяник, пион, фиалка, флоксы и многие другие цветы.

Большинство корневищных цветов цветёт в летний период, у некоторых растений цветение продолжает с мая по сентябрь. Время и продолжительность цветения могут сильно различаться и зависят от вида растения. Весной же многие садоводы занимаются делением и пересадкой корневищных растений.

Словарик

Видоизменённый побег — это побег, который имеет отличный от классического побега внешний вид и выполняющий наряду с основными и дополнительные функции.

Корневище — это видоизменённый побег внешне напоминающий корень. Корневища развиваются чаще всего под землёй. У них есть верхушечная и пазушные почки и видоизменённые листья в виде чешуй. Корневище служит для запасания питательных веществ, закрепления растения в почве и вегетативного размножения.

Клубень — это видоизменённый побег, который развивается под землёй в результате разрастания одного или нескольких междоузлий. Клубень имеет строение шарообразного стебля с почками — глазками. Он служит для запасания питательных веществ для растения, а также для вегетативного размножения растения.

Луковица — это видоизменённый побег, который образуют некоторые многолетние растения. Луковицы по внешнему виду напоминают утолщенный корень, но на самом деле включают в себя плоский стебель (донце) и видоизменённые листья (мясистые и сухие чешуи). Луковицы служат для закрепления растения в земле, запасания питательных веществ и для вегетативного размножения.

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Видоизменения надземных побегов. Видоизменёнными называются такие побеги, которые выполняют некоторые дополнительные функции: защита, лазание, запасание питательных веществ и др. К видоизменённым побегам относят колючки, усики, клубни, сочные побеги, столоны, побеги насекомоядных растений .

Колючки – иглоподобные образования, защищающие растение от поедания животными. Колючки могут образовываться из листа ( барбарис ), прилистников ( жёлтая акация ), побега ( облепиха, боярышник ).

Усики – нитевидные пазушные побеги ( виноград, огурец ), которые выполняют опорную функцию. У гороха в усики превращается часть листа.

Сочные побеги – приспособление растений к жаркому и сухому климату. Их функция – запасать влагу. Вода может накапливаться в листьях ( очиток, молодило, алоэ ) или в стебле ( молочай, кактус ).

Мексиканские кактусы имеют мясистые стебли самой разнообразной формы: ребристые шары, колонны, цилиндры, даже канделябры и лепёшки. У кактусов нет зелёных листьев: они превратились в пучки колючек. Функцию фотосинтеза выполняют стебли.

Подземные видоизменённые побеги. Столоны и клубни могут быть как надземными, так и подземными. Кроме них к подземным побегам относится корневище и луковица.

Столоны подземные выполняют те же функции, что и надземные – расселение и размножение растения. Этим объясняется сходство в их строении.

Корневище внешне часто похоже на корень, но у корневища есть и чешуйчатые листья, а в их пазухах – боковые почки, на верхушке – верхушечные почки. На корневище образуются придаточные корни. В отличие от столона, корневище – многолетний побег, который позволяет растению пережить неблагоприятные условия. Этот подземный побег свойственен многим растениям и может выполнять самые разные функции. В толстых коротких корневищах ириса, купены запасаются питательные вещества. У пырея ползучего, горошка мышиного, ландыша майского корневища длинные и тонкие. Они способны не только запасать питательные вещества, но и захватывать новые территории.

Корневище не только быстро растёт в длину (у белокопытника за годна 1,5 метра, у мать-и-мачехи – на метр), но и ветвится. В результате материнское растение может распасться на несколько дочерних. Сельским жителям известно, как трудно бороться с длиннокорневищными сорняками: пыреем, снытью, мать-и-мачехой . Быстро разрастаются облепиха, шиповник, малина .

Когда мы говорим о неблагоприятных условиях, это не значит, что речь идёт обязательно о зиме. Многие дикорастущие луковичные растения ( рябчик, лук, тюльпан ) растут в степях, полупустынях, горах. Другие – пролеска, гусиный лук, а также клубневидные ( цикламен ) – в широколиственных лесах. Как правило, цветут эти растения весной. Затем, после того как в начале жаркого лета вся надземная часть растения отмирает, сочные чешуи луковицы сохраняют влагу и в засушливый период, что даёт возможность возобновления роста в следующий сезон.

Читайте также: