Побег

МАКРОСКОПИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ПОБЕГА. МЕТАМОРФИЗИРОГВАННЫЕ ПОБЕГИ

Побег – это стебель с расположенными на нем листьями и почками.

Стебель – это осевой полисимметричный орган неограниченного роста, несущий листья и почки. Рост стебля в длину происходит путем верхушечного и вставочного роста. Стебель обеспечивает связь между листьями и корнями, за счет ветвления располагая их наилучшим образом по отношению к свету, служит вместилищем запасных питательных веществ.

Участок стебля, к которому прикрепляется лист, называют узлом, а участок стебля между двумя соседними узлами – междоузлием. Угол между стеблем и отходящим от него листом – пазуха листа. Побег с хорошо развитыми междоузлиями называют удлиненным. У укороченного побега узлы расположены близко друг к другу (плодушка, розетка). Обычно на побеге наблюдаются несколько узлов и междоузлий. Повторяемость однородных участков, имеющих одноименные органы, называют метамерией. Метамер побега – это междоузлие с листом и почкой, расположенными над ним (побег состоит из последовательной серии метамеров).

По отношению к поверхности земли побеги могут быть вертикальными и горизонтальными. Если побег растет вертикально без дополнительной опоры, он называется прямостоячим. Если побег для поддержания вертикального положения обвивается вокруг опоры, он называется вьющимся, если цепляется за опору с помощью усиков (видоизмененных листьев или побегов) – цепляющимся, а если прикрепляется к вертикальной опоре с помощью придаточных корней – лазающим.

Горизонтальные побеги могут быть стелющимися (если они просто лежат на земле, не образуя придаточных корней, как, например, вербейник монетчатый) и ползучими (на побеге образуются придаточные корни). С помощью ползучих побегов осуществляется вегетативное размножение некоторых растений (так, например, размножаются виды рода земляника, лютик ползучий, лапчатка гусиная).

Почка – это зачаточный побег. Различают два типа почек: вегетативные (содержат зачатки листьев) и генеративные (содержат зачатки цветков или соцветий). Из почечки зародыша семени развивается главный побег растения или побег первого порядка. На верхушке побега находится верхушечная почка. В пазухах листьев формируются боковые пазушные почки, из которых впоследствии развиваются боковые побеги. Придаточные почки располагаются на междоузлиях, иногда на корнях (из этих почек развивается корневая поросль). Придаточные и пазушные почки, долго находящиеся в состоянии покоя, называют спящими почками. При обрезке древесных растений из спящих почек развиваются новые побеги.

У многолетних побегов на месте опавшего листа виден листовой рубец, на котором имеются листовые следы, образующиеся при обрыве проводящих тканей, соединяющих лист со стеблем. Низовые, наружные листья у почки могут видоизменяться в почечные чешуи, которые защищают почку от неблагоприятных условий окружающей среды. Наличие кожистых почечных чешуй характерно для многих зимующих растений. Такие почки называют закрытыми. Некоторые растения (например, крушина ломкая) не имеют почечных чешуй. Такие почки называют открытыми. По мере развития побега почечные чешуи опадают, и на стебле остаются от них почечные рубцы, образующие почечное кольцо. По числу почечных колец можно определить возраст ветки дерева или кустарника. Годичный побег – это побег, развившийся в течение одного вегетационного периода, побег текущего года.

Задание 1. Строение многолетнего побега липы (Tilia cordata) или тополя (Populus nigra)

Рассмотреть побег и зарисовать его верхнюю часть с 3-5 почками. Найти на побеге и обозначить на рисунке: 1 – узел; 2 – междоузлие; 3 – верхушечная почка; 4 – боковая пазушная почка; 5 – лист; 6 – пазуха листа; 7 – почечное кольцо.

Листья на побеге могут располагаться по одному в каждом узле (очередное листорасположение), по два (супротивное) или по три и более (мутовчатое).

Задание 2. Строение вегетативной почки липы (Tilia cordata) или тополя (Populus sp.)

Сделать продольный разрез почки липы или тополя, рассмотреть его под бинокуляром. Зарисовать разрез почки, обозначить: 1 – почечные чешуи; 2 – зачаточный стебель; 3 – зачатки листьев; 4 – зачаток пазушной почки; 5 – конус нарастания.

Задание 3. Удлиненный и укороченный побег

Рассмотреть на гербарных образцах типы побегов по величине междоузлий. Зарисовать и обозначить: укороченные побеги: 1 – розетка; 2 – плодушка; удлиненный побег: 3 – узел; 4 – междоузлие; 5 – пазуха листа.

Задание 4. Типы листорасположения

Рассмотреть на гербарном образце порядок расположения листьев на стебле. Обратить внимание на число листьев в каждом узле. Зарисовать типы расположения листьев и обозначить их: 1 – очередное; 2 – супротивное; 3 – мутовчатое.

1 2 3

Задание 5. Типы побегов по расположению в пространстве

Рассмотреть на гербарных образцах типы побегов по расположению в пространстве. Зарисовать и обозначить: 1 – прямостоячий; 2 – вьющийся; 3 – цепляющийся; 4 – лазающий; 5 – стелющийся, 6 – ползучий (ус) (1-4 – вертикальные побеги; 5, 6 – горизонтальные побеги).

1 2 3 4

5 6

Метаморфизированные побеги выполняют функции запасания питательных веществ и воды, обеспечивают возможность перенесения неблагоприятных условий окружающей среды: низкие температуры зимой, засушливые жаркие сезоны и т.п., служат для вегетативного размножения, для закрепления цепляющегося стебля на вертикальной опоре.

Корневище – это многолетний подземный побег, выполняющий функции накопления запасных питательных веществ, возобновления, вегетативного размножения. Корневище имеет редуцированные листья в виде чешуек, почки, придаточные корни. Запасные продукты накапливаются в стеблевой части. Ежегодно из верхушечной и пазушных почек образуются надземные однолетние побеги. Старые части корневища постепенно отмирают. Корневище отличают от корня по наличию редуцированных чешуевидных листьев и отсутствию корневого чехлика на верхушке.

Клубень – это утолщенная часть побега, вместилище запасных питательных веществ. Клубни бывают подземными и надземными. Подземный клубень – утолщение подземного побега – столона (картофель). Листья на подземном клубне редуцируются, в пазухах их находятся почки, называемые глазками. Надземный клубень представляет собой утолщение главного (капуста кольраби) или бокового (тропические орхидеи) побега и несет нормальные листья.

Надземный столон – это недолговечный ползучий побег, служащий для распространения и вегетативного размножения. Он имеет длинные междоузлия и редуцированные листья. На узлах образуются придаточные корни, а из верхушечной почки – укороченный побег (розетка), который после отмирания столона продолжает самостоятельное существование. Надземные столоны, выполняющие в основном функцию вегетативного размножения, иногда называют усами (земляника).

Луковица – это укороченный подземный побег, стеблевая часть которого – донце – несет многочисленные, тесно сближенные видоизмененные листья (чешуи), а также придаточные корни. На верхушке донца находится почка. У многих растений (лук, тюльпан, гиацинт и др.) из этой почки образуется надземный побег, а из боковой пазушной почки формируется новая луковица. Наружные чешуи в большинстве случаев сухие, пленчатые и выполняют защитную функцию, внутренние – мясистые, богатые запасными питательными веществами. По форме луковицы бывают шаровидные, яйцевидные, сплющенные и т. д.

Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но все листовые чешуи у нее сухие, а запасные питательные вещества откладываются в стеблевой части (шафран, гладиолус).

Колючки терна, боярышника, цитрусовых – видоизменения побегов.

Усики винограда – видоизменения побега.

Задание 6. Метаморфизированные побеги

Рассмотреть на гербарных образцах метаморфизированные (видоизмененные) побеги. Обратить внимание на место формирования видоизменений, выделив среди них подземные и надземные. Отметить аналогичные метаморфизированные органы, имеющие различное происхождение, но сходную структуру и функцию, и гомологичные – имеющие одинаковое происхождение, но разные структуру и функцию. Зарисовать и сделать обозначения:

Надземные метаморфизированные побеги: 1 – усик; 2 – колючка.

1 2

Задание 7. Филлокладии и кладодии

1 – филлокладии иглицы (Ruscus aculeatus); 2 – мюленбенкии (Muhlenbeckia platyclada): (а – нормальные, б – в условиях повышенной влажности); 3 – кладодии коллеции (Colletia cruciata).

Подземные метаморфизированные побеги: 1 – корневище горизонтальное; 2 – корневище вертикальное; 3 – клубень; 4 – луковица.

Корневище купены Корневище калужницы

1. 2

Клубни картофеля

3

4

Луковица лилии.

Задание 8. Формы поперечного сечения стебля

Задание 9. Схема типов ветвления стебля и систем осей

арисовать схему типов ветвления стебля и систем осей:

А – верхушечное (дихотомическое) ветвление; Б – боковое ветвление, моноподиальная система; В – боковое ветвление, симподиальная система:

1 – дихотомия; 2 – раздвоение верхушечной клетки у водоросли; 3 – очередное расположение осей; 4 – супротивное, 5 – мутовчатое; 6 – монохазий, 7 – дихазий, 8 – плейохазий.