Строение тела растения. Основные органы

Основной план строения тела растения в морфологии истолковывался по-разному. Ранее принималось, что тело растения состоит из нескольких "основных частей" или органов, ≈ корня, стебля, листа, цветка, семяпочек, волосков. Позднее число этих основных органов было сведено к трем (так называемая "железная триада" органов (кстати, она вошла во все школьные учебники) ≈ корень, стебель и лист. В настоящее время стебель и его придаточные органы рассматриваются как единое целое ≈ побег. Вопрос об эволюционном происхождении органов растения решался длительное время. Одни ученые считали для надземных органов первичным стебель, другие ≈ лист. И только открытие псилофитов позволило вполне однозначно утверждать, что у растений основных вегетативных органов два: корень и побег.

Таким образом, строение тела высшего растения можно представить так:

   

Корень

Мы начинаем изучение органов растения именно с корня не случайно. Дело в том, что корни растений, в сравнение с побегом, существуют в более инертной, менее пластичной среде ≈ в почве, поэтому имеют и более простое строение; в то время, как побег развивается в нестабильной, динамичной воздушной среде. С другой стороны, о строении и функциях корня и о различных его модификациях мы знаем гораздо меньше, чем о стебле и листе и это, в первую очередь, связано с техническими трудностями, возникающими при изучении подземных органов. Что же такое корень с анатомо-морфологической точки зрения? Какими признаками его можно охарактеризовать? Первый (1) признак я уже называл: корень ≈ это один из двух основных вегетативных органов; 2) второе: как правило, корень обладает радиальной симметрией, причем характер симметрии более резко выражен в первичном строении; 3) корень ≈ открытая система роста, он, как и стебель, продолжительное время нарастает в длину за счет деятельности апикальной (верхушечной) меристемы, но 4) в отличие от стебля точка роста корня прикрыта чехликом, поэтому апикальная меристема работает на две стороны: наращивая корень и пополняя чехлик; 5) как и стебель, корень способен ветвиться, но боковые корни эндогенны, они закладываются внутри корня в особом слое - перицикле, в то время, как боковые выросты стебля имеют экзогенное происхождение; 6) корень совершенно безлистен, на нем никогда не развиваются листья, ни простые, ни метаморфизированные; 7) корень имеет особый всасывающий слой, состоящий из корневых волосков; 8) корень имеет особую опробковевшую внутреннюю кору ≈ эндодерму; 9) проводящие и механические ткани в корне сосредоточены в центре, а в стебле ≈ вынесены на периферию; 10) на поперечном срезе через корень первичного строения большую часть его объема занимает первичная кора, а меньшую часть стела (центральный осевой цилиндр); в стебле же все наоборот; 11) корень нарастает только верхушкой, в то время как для побега характерен еще и вставочный (интеркалярный) рост.

Сразу следует оговориться, что ни один из этих признаков не выдерживается с абсолютной строгостью: то есть, встречаются, например, корни, не имеющие лучевой симметрии, или корни без чехлика; в некоторых случаях боковые корни развиваются экзогенно. И даже безлистность корня далеко не абсолютна, так у некоторых эпифитных орхидей корни принимают внешний облик листьев и фотосинтезируют, правда, сохраняя при этом ряд характерных для корней анатомоморфологических черт. Вместе с тем, иногда у органов побегового происхождения развиваются структуры присущие корню. Например, листовые черешки хохлатки полой покрыты волосками ничем не отличающимися от корневых. Отсутствие резких анатомо-морфологических различий между корнем и побегом становится понятным, если вспомнить их общее происхождение от примитивных осевых органов древнейших сухопутных растений. Корень можно охарактеризовать как орган и с позиции функциональной. В типичном случае функциями корней являются 1) всасывание воды с раствором минеральных веществ из почвы и подача их в стебель (функция питания); 2) закрепление, заякоривание растения в почве; кроме того, 3) в корнях синтезируются многие специфические аминокислоты, гормоны, алкалоиды, откладываются запасные вещества; 4) корни большинства растений взаимодействуют с грибами (микориза). Типичные корни имеют некоторые дополнительные физиологические особенности, отличающие их от стебля: 1) корень положительно (+) геотропичен, то есть растем вертикально вниз под действием силы тяжести; 2) отрицательно (-) фототропичен, это проявляется в том, что корни уклоняются от падающих лучей света в противоположную сторону и 3) положительно (+) гидротропичен, то есть, ориентирует свой рост в почве в сторону большей влажности. Переходя к изучению строения корня, прежде всего, рассмотрим строение молодого корневого окончания.