Орган - это часть растения, имеющая определенную внешнюю (морфологическую) и внутреннюю (анатомическую) структуру в соответствии с выполняемой ею функцией. Различают вегетативные и репродуктивные органы растения.
Основными вегетативными органами являются корень и побег (стебель с листьями). Они обеспечивают процессы питания, проведения и растворенных в ней веществ, а также вегетативного размножения.
Репродуктивные органы (спороносные колоски, стробилы или шишки, цветок, плод, семя) выполняют функции, связанные с половым и бесполым размножением растений, и обеспечивают существование вида в целом, его воспроизводство и расселение.
Расчленение тела растений на органы, усложнение их строения происходило постепенно в процессе развития растительного мира. Тело первых наземных растений - риниофитов, или псилофитов, - не было расчленено на корень, и листья, а было представлено системой ветвящихся осевых органов - теломов. По мере выхода растений на сушу и приспособления их к жизни в воздушной и почвенной средах происходило изменение теломов, что привело к формированию органов.
У водорослей, грибов и лишайников тело не дифференцировано на органы, а представлено талломом, или слоевищем весьма разнообразного облика.
При формировании органов обнаруживаются некоторые общие закономерности. При росте растения увеличиваются размеры и масса тела, происходит деление клеток и их растяжение в определенном направлении. Первая ступень любого новообразования - это ориентация клеточных структур в пространстве, т. е. полярность. У высших семенных растений полярность обнаруживается уже в зиготе и развивающемся зародыше, где формируются два зачаточных органа: побег с верхушечной почкой и корень. Передвижение многих веществ происходит по проводящим путям полярно, т.е. в определенном направлении.
Другая закономерность - симметрия. Она проявляется в расположении боковых частей по отношению к оси. Различают несколько типов симметрии: радиальная - можно провести две (и более) плоскости симметрии; билатеральная - только одну плоскость симметрии; при этом различают дорзальную (спинную) и вентральную (брюшную) стороны (например, листья, а также органы, растущие горизонтально, т.е. обладающие плагиотропным ростом). , растущие вертикально, - ортотропные - обладают радиальной симметрией.
В связи с приспособлением основных органов к новым определенным условиям происходит изменение их функций, что приводит к их видоизменениям, или метаморфозам (клубни, луковицы, колючки, почки, цветки и др.). В морфологии растений различают гомологичные и аналогичные органы. Гомологичные органы имеют одинаковое происхождение, но могут различаться по форме и по выполняемым функциям. Аналогичные органы выполняют одинаковые функции и имеют одинаковый внешний вид, но различны по своему происхождению.
Органам высших растений свойствен ориентированный рост ( , который является реакцией на одностороннее действие внешних факторов (свет, сила тяжести, влажность). Рост осевых органов к свету определяется как положительный (побеги) и отрицательный (главный корень) фототропизм. Ориентированный рост осевых органов растения, вызванный односторонним действием силы земного притяжения, определяется как геотропизм. Положительный геотропизм корня вызывает его направленный рост к центру , отрицательный геотропизм стебля - от центра.
Побег и корень в зачаточном виде имеются у зародыша, находящегося в зрелом семени. Зародышевый побег состоит из оси (зародышевого стебелька) и семядольных листьев, или семядолей. Число семядолей у зародыша семенных растений колеблется от 1 до 10-12.
На конце оси зародыша находится точка роста побега. Она образована меристемой и нередко имеет выпуклую поверхность. Это конус нарастания, или апекс. На верхушке побега (апексе) закладываются зачатки листьев в виде бугорков или валиков, следующих за семядолями. Обычно зачатки листьев растут быстрее, чем стебель, при этом молодые листочки прикрывают друг друга и точку роста, образуя почечку зародыша.
Часть оси, где находятся основания семядолей, называют семядольным узлом; остальной участок зародышевой оси, ниже семядолей, называют гипокотилем, или подсемядольным коленом. Его нижний конец переходит в зародышевый корешок, представленный пока только конусом нарастания.
При прорастании семени постепенно начинают разрастаться все органы зародыша. Из семени первым выходит зародышевый корешок. Он укрепляет молодое растение в почве и начинает поглощать воду и растворенные в ней минеральные вещества, давая начало главному корню. Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. У большинства растений главный корень начинает ветвиться, при этом появляются боковые корни второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию корневой системы. На гипокотиле, на старых участках корня, на стебле, а иногда и на листьях довольно рано могут образовываться придаточные корни.
Почти одновременно из зародышевой почечки (апекса) развивается побег первого порядка, или главный побег, который также ветвится, образуя новые побеги второго, третьего и более высоких порядков, что приводит к формированию системы главного побега.
Что касается высших споровых побегов (плауны, хвощи, папоротники), их тело (спорофит) развивается из зиготы. Начальные этапы жизни спорофита проходят в тканях заростков (гаметофитов). Из зиготы развивается зародыш, состоящий из зачаточного побега и корневого полюса
Итак, тело любого высшего растения состоит из побеговой и (кроме моховидных) корневой систем, построенных из повторяющихся структуры - побегов и корней.
Во всех органах высшего растения три системы тканей - покровная, проводящая и основная - непрерывно продолжаются от органа к органу, отражая целостность растительного организма. Первая система образует наружный защитный покров растений; вторая, включающая флоэму и ксилему, погружена в систему основных тканей. Принципиальное различие строения корня, стебля и листа определяется различным распределением этих систем.
В ходе первичного роста, который начинается вблизи верхушек корней и стеблей, образуются первичные , составляющие первичное тело растения. Первичная ксилема и первичная флоэма и связанные с ними паренхимные ткани образуют центральный цилиндр, или стелу, стебля и корня первичного тела растения. Существует несколько типов стел.
Вегетативные органы – органы, которые выполняют функции, связанные с индивидуальной жизнью каждого растения, обеспечивающие минеральное питание, фотосинтез, дыхание, вегетативное размножение и т.д. К их числу относят корень, стебель, лист и большинство их видоизменений, или метаморфозов (луковица, клубень, корневище и др.). Корень, стебель и лист заложены уже в зародыше семени. Они являются основными органами высших растений.
Корень
Корень – осевой вегетативный орган растений неограниченного роста с положительным геотропизмом, основными функциями которого является поглощение воды и минеральных веществ из почвы и закрепление растения в субстрате. Благодаря образующимся придаточным почкам корни могут служить органами вегетативного размножения. В корнях могут синтезироваться органические соединения, откладываться в запас различные вещества (сахара, крахмал и др.). Через корни осуществляется выделение некоторых продуктов обмена и взаимодействие растения с другими организмами, в том числе с бактериями и грибами.
У растений различают главный корень, а также придаточные и боковые корни. Главный корень развивается из корешка зародыша семени, растет вертикально вниз, он обычно толще и длиннее других корней. Придаточные корни возникают на стебле и других органах растений. Они образуются в нижней части стебля при окучивании многих цветочных культур, а также на ползучих стеблях (барвинок малый, вербейник монетчатый), на донце луковиц (гиацинт, нарцисс, тюльпан), при укоренении усов и черенков растений. Благодаря придаточным корням возможно вегетативное размножение растений – черенками, корневищами, отводками, луковицами. На главном корне образуются боковые корни. Боковые корни, отходящие от главного, называются корнями первого порядка. От них отходят корни второго порядка и т. д.
Корневая система – это совокупность всех корней растения. Различают стержневую, мочковатую и смешанную корневую системы.
Стержневая корневая система имеет хорошо выраженный главный корень, растущий быстрее боковых, и характерна преимущественно для двудольных растений (левкой, сальвия, эшшольция и др.).
Мочковатая корневая система образована придаточными корнями, отходящими от нижней части стебля. Главный корень при этом не развивается или развит слабо и не отличается по внешнему виду от других корней. Такая корневая система характерна в основном для однодольных (например, декоративные злаки) и некоторых двудольных растений (например, бархатцы).
Смешанная корневая система образована с участием главного, боковых и придаточных корней (живучка ползучая).
При выращивании молодых растений из семян практикуют прищипку кончика главного корня, в результате чего усиливается рост боковых корней и формируется разветвленная корневая система. Этот прием широко используется при семенном размножении однолетних и двулетних культур открытого грунта, некоторых красивоцветущих горшечных растений. При вегетативном размножении цветочных культур (бегония, гвоздика, хризантема и др.) формируется мочковатая корневая система, т.к. развиваются придаточные корни.
У некоторых декоративных растений наряду с обычными образуются видоизмененные корни : запасающие, воздушные, корни-прицепки и др.
Запасающие корни образуются из боковых или придаточных корней и получили название корневых клубней или корневых шишек . Они толстые, мясистые и выполняют функцию запасания питательных веществ (георгина, ночная фиалка).
Воздушные корни – это придаточные корни на стеблях, которые имеют бурый или желтый цвет и свободно повисают в воздухе в виде шнуров (монстера, орхидеи, тетрастигма). На поверхности воздушных корней образуется особая ткань – веламен, способная впитывать дождевую влагу и долго ее сохранять. Плоские или сплющенные корни эпифитных растений (например, многих тропических орхидей) могут прикрепляться к надземным частях других растений, содержат хлоропласты и участвуют в фотосинтезе. Способность образовывать воздушные корни сохраняется у таких растений и при их выращивании в оранжереях или комнатной культуре.
Корни-прицепки часто образуются у лиан (например, плющ обыкновенный). Они представляют собой видоизмененные придаточные корни, способствующие подъему стебля по опоре (стволы деревьев, стены, откосы и пр.), что позволяет использовать лианы для вертикального озеленения.
Ходульные корни формируются из многочисленных придаточных корней в нижней части стволов тропических деревьев, обитающих по берегам рек, на береговых отмелях океанов, болотах. Такие корни принимают дугообразную форму, приподнимают ствол над водой, защищая его от затопления приливами (некоторые виды пальм, фикус бенгальский и др.).
Втягивающие , или контрактильные, корни образуются у молодых луковичных (тюльпан), клубнелуковичных (гладиолус, крокус, фрезия), и некоторых корневищных (ирис гибридный) растений.Это утолщенные, поперечно морщинистые корни, которые легко отличаются от обычных корней. За счет способности к сокращению в продольном направлении они втягивают луковицу, клубнелуковицу или корневище в глубь почвы, обеспечивая таким образом переживание ими неблагоприятных периодов, например, холодного или засушливого.
Стебель
Стебель – это осевой вегетативный орган неограниченного роста с отрицательным геотропизмом, который несет на себе почки, листья, цветки и плоды. В процессе прорастания семян стебель развивается из зародышевой почечки. При вегетативном размножении растений он формируется из почек, заложенных на органе вегетативного размножения (корневище, клубнелуковице, черенке и др.).
Функции стебля многообразны: опорная, проводящая, запасающая, фотосинтезирующая, защитная и др. Стебель обеспечивает наиболее благоприятное размещение органов фотосинтеза к источникам света. По стеблю из корней в листья передвигается вода с растворенными в ней минеральными веществами (восходящий ток), а из листьев к корням – органические вещества (нисходящий ток). В стеблях могут запасаться питательные вещества, например крахмал (саговник поникающий) и вода (кактусы). Запасающие стебли могут принимать различную форму: луковицеобразную, округлую, цилиндрическую или др. У большинства травянистых растений стебель имеет зеленую окраску, содержит хлорофилл и участвует в фотосинтезе. Стебли служат также для защиты растений от поедания животными (боярышник).
Стебли декоративных растений разнообразны по строению и продолжительности жизни, характеру поверхности, форме поперечного сечения, размещению в пространстве, высоте и другим признакам. У декоративных древесных растений (гортензия, пальма, роза, сирень) они многолетние, деревянистые, имеют камбий (образовательную ткань, состоящую из активно делящихся клеток) и живут от нескольких десятков до нескольких сотен и даже тысяч лет. У декоративных травянистых растений стебли обычно отмирают на зиму, не имеют камбия либо он существует в зачаточной форме. Такие стебли живут 1 год, реже – 2–3 года.
По характеру поверхности стебли могут быть гладкими (большинство цветочных культур) и опушенными (некоторые виды лилии, рудбекия гибридная, флокс Друммонда и др.).
По форме поперечного сечения у цветочно-декоративных растений чаще встречаются округлые или цилиндрические стебли, реже трехгранные (осока), четырехгранные (чабрец, шалфей), многогранные (цереус), сплюснутые (опунция), крылатые (аммобиум, чина) и др.
По расположению в пространстве выделяют разные типы стеблей:
– прямостоячие – растут вертикально вверх и не нуждаются в опоре (большинство растений);
– ползучие – располагаются на поверхности земли, легко укореняются в узлах при помощи придаточных корней (барвинок малый);
– стелющиеся (лежачие) – прилегают к почве по всей длине, но не укореняются (бегония королевская);
– приподнимающиеся – большей частью лежат на субстрате, а значительно меньшая их часть приподнимается (очиток ложный);
– восходящие – имеют лежащую на поверхности почвы основу, а значительно большая их часть приподнимается (фиалка трехцветная, очиток Эверса);
– лазающие – цепляются усиками или придаточными корнями за опору, благодаря чему поднимаются вверх (плющ обыкновенный, тетрастигма Вуанье, чина душистая);
– вьющиеся – спиралевидно обвиваются вокруг опоры (ипомея пурпурная, фасоль огненно-красная). Растения с лазающими и вьющимися стеблями называются лианами и широко используются в вертикальном озеленении.
Высота стеблей во многом определяет размеры всего растения. Наибольшую высоту (до 200 см) среди травянистых декоративных растений в период цветения имеют стебли бузульника, волжанки, дельфиниума, мальвы, стрелиции. Стебли высотой до 20 см характерны для мелколуковичных (крокус, подснежник, пролеска) и многих почвопокровных (обриета, флокс шиловидный и др.) многолетних растений.
Несмотря на разнообразие стеблей, их рост чаще всего осуществляется за счет деления и роста клеток конуса нарастания (верхушечной почки) – верхушечный рост. У некоторых цветочных культур (аквилегия, астильба, гербера, кальцеолярия, примула и др.) развивается укороченный стебель . В этом случае листья образуют прикорневую розетку, над которой возвышаются цветоносные побеги с цветками или соцветиями. Такие стебли обычно растут основанием – вставочный рост – ичасто бывают безлистными (стебли-стрелки). Вставочный рост характерен также для стеблей декоративных злаков (овсяница сизая, ячмень гривастый и др.).
При развитии верхушечной и боковых почек образуются новые побеги, в результате чего происходит ветвление стебля, которое определяет характер роста надземной части и ее внешний вид. Побеги, развивающиеся из почек главного стебля, называют побегами первого порядка. Побеги, которые образуются из почек, расположенных на побегах первого порядка, – побегами второго порядка и т.д.
Лист
Лист – это боковой вегетативный орган ограниченного роста, который нарастает основанием (однодольные растения) или всей поверхностью (двудольные растения).
Основные функции листа – фотосинтез (синтез органических веществ из углекислого газа и воды за счет энергии солнца), транспирация (испарение воды) и газообмен. В листьях могут накапливаться питательные вещества, а у суккулентов – вода. У некоторых растений (бегония, сенполия) лист является органом вегетативного размножения. Листья большинства травянистых цветочно-декоративных растений живут не более одного вегетационного периода, вечнозеленых – 1–5 лет, а иногда (араукария) – и до 10–15 лет.
У большинства растений лист состоит из пластинки и черешка. Пластинка – расширенная плоская часть листа, выполняющая его основные функции. Черешок – стеблеобразная часть листа, при помощи которой пластинка прикрепляется к стеблю. В зависимости от способа прикрепления листа к стеблю различают черешковые и сидячие листья.
У некоторых цветочно-декоративных растений (лапчата белая, чина душистая и др.) в основании черешка находятся прилистники , чаще всего парные, травянистые или пленчатые, выполняющие защитную или фотосинтезирующую функции.
Размеры листьев цветочно-декоративных растений очень разнообразны. Их длина варьирует от нескольких миллиметров (обриета, солейролия) до 10–20 м и более (некоторые виды пальм).
Окраска листьев является важнейшим декоративным признаком. По этому признаку различают следующие типы листьев: одноцветные (листовые пластинки с двух сторон зеленые); цветные (листовые пластинки окрашены в любой цвет, кроме зеленого); разноцветные (верхняя и нижняя стороны листовой пластинки окрашены в разный цвет); пятнистые (имеются пятна разного размера и цвета, который отличается от основного цвета листьев); пестрые (отдельные участки листовой пластинки окрашены в разный цвет); окаймленные (по краю листовой пластинки расположена полоса иного цвета).
По консистенции различают листья травянистые (тонкие, мягкие); пленчатые (мелкие, полупрозрачные, суховатые); кожистые (плотные, твердые); мясистые, или сочные (толстые, сочные), а по характеру поверхности – голые (матовые или глянцевые), опушенные (покрыты волосками), с восковым налетом.
По особенностям внешнего строения выделяют простые и сложные листья.
Простой лист имеют одну листовую пластинку, цельную или расчлененную. Расчлененным называется лист, у которого надрезы по краю листовой пластинки достигают ¼ ширины и более. У травянистых растений простые листья чаще всего отмирает вместе со стеблями, а у древесных – обычно опадают осенью.
Простые листья с цельной пластинкой в свою очередь классифицируют по:
– форме пластинки – округлые, яйцевидные, ланцетные, продолговатые, линейные и др.;
– форме верхушки пластинки – тупые, острые, заостренные, остроконечные, выемчатые и др.;
– форме основания пластинки – сердцевидные, округлые, клиновидные, стреловидные, копьевидные и др.;
– форме края пластинки – цельнокрайние, пильчатые, двоякопильчатые, зубчатые, городчатые, выемчатые и др.
Простые листья с расчлененной пластинкой классифицируют:
– по глубине выемки – лопастные (надрезы глубиной не более ¼ ширины листовой пластинки), раздельные (надрезы более ¼ ширины листовой пластинки, но не достигают главной жилки или основания листа), рассеченные (надрезы достигают главной жилки или основания листа);
– по расположению выемок – тройчатые, пальчатые, перистые.
Иногда пластинка бывает рассечена дважды (космея), трижды (эшшольция) или многократно (тысячелистник).
Сложный лист состоит из нескольких (двух и более) листочков , которые прикреплены к общему черешку – рахису . У такого листа сначала опадают листочки, а затем рахис. Сложные листья классифицируют по расположению листочков на рахисе:
– пальчатосложные – листочки располагаются на конце общего черешка в одной плоскости и расходятся более или менее радиально; разновидностью таких листьев являются тройчатосложные, или тройчатые листья, состоящие из трех листочков;
– перистосложные – листочки сидят попарно на общем черешке, причем на верхушке его может располагаться один (непарноперистосложные) или два листочка (парноперистосложные). Перистосложные листья могут иметь более сложное строение, когда на общем черешке сидят два (дваждыперистосложные), три (триждыперистосложные) и более (многократноперистосложные) листьев.
В зависимости от условий окружающей среды и функций, которые выполняет лист, у цветочно-декоративных растений встречаются его видоизменения, или метаморфозы:
– колючки , которые выполняют защитную функцию и характерны для растений засушливых местообитаний (кактусы);
– усики , выполняющие опорную функцию у растений-лиан (чина душистая);
– чашелистики , лепестки , тычинки , пестики , которые являютсячастями цветка листового происхождения и выполняют различные функции: чашелистики и лепестки – защитную и сигнальную, привлекают опылителей; тычинки и пестики участвуют в образовании женских и мужских гамет;
– чешуи защищают почки, луковицы или клубнелуковицы от неблагоприятных погодных условий, а также служат для накопления питательных веществ в луковице (гиацинт, нарцисс, тюльпан).
Побег
Побег – это стебель с листьями и почками или только почками, представляющий собой однолетнее окончание веточек.
Участок стебля, несущий листья (почки), называется узлом , а участок стебля между соседними узлами – междоузлием . Междоузлия могут быть длинными (удлиненные побеги ) или короткими (укороченные побеги ). Угол между стеблем и листом называется пазухой листа . Размещение листьев на побеге может быть очередное (спиральное и двурядное) – когда в узле находится только один лист (бегония, петуния); супротивное – когда в узле находится два листа, один напротив другого (вербена, фуксия) и мутовчатое – в каждом узле располагается три и более листьев(олеандр).
Почка представляет собой зачаточный побег с укороченными междоузлиями, который находится в состоянии относительного покоя. Первый побег растения развивается из почки зародыша семени. Побег обычно заканчивается верхушечной , или апикальной почкой. В пазухах листьев располагаются пазушные , или боковые почки , из которых развиваются боковые побеги. Размещение почек на побеге, как правило, соответствует листорасположению.
По особенностям внутреннего строения (содержанию) различают вегетативные, генеративные и смешанные почки. Из вегетативных (ростовых) почек образуется побег с листьями, из генеративных (цветочных) – цветки или соцветия, из смешанных – облиственный побег с цветками. Генеративные почки многих цветочно-декоративных растений отличаются от вегетативных размерами и формой, обычно они более крупные и округлые (ландыш, сирень).
При наступлении неблагоприятных погодный условий, в умеренных широтах осенью, а в тропиках в засушливый период, почки многолетних растений вступают в сезонный покой, который может длиться несколько месяцев. Такие почки называют покоящимися , или зимующими. Снаружи они обычно покрыты плотными кроющими чешуями , выполняющими защитную функцию. Почки некоторых кустарников и деревьев влажных тропиков, а также большинства травянистых растений, не имеют защитных чешуй.
Часть почек на побеге, обычно расположенных возле его основания, не прорастают весной, а могут находиться в состоянии покоя длительное время (у дуба до 100, у березы – до 50, у боярышника – до 25 лет). Такие почки называют спящими. Они пробуждаются и трогаются в рост при повреждении или обрезке растений и имеют большое значение при восстановлении декоративных качеств деревьев и кустарников.
Не менее важную роль играют придаточные (адвентивные) почки, которые, в отличие от спящих, могут закладываться на разных частях растения – в узлах и на междоузлиях стебля, на корнях, корневищах и даже листьях. Их образование также связано с повреждением или обрезкой растений либо воздействием на него какого-либо раздражителя. Способность к образованию растениями придаточных почек и развитию из них новых побегов широко используется на практике при вегетативном размножении растений и их восстановлении после воздействия повреждающих факторов.
Наряду с типичными побегами, у цветочно-декоративных растений часто развиваются видоизмененные побеги , что связано с выполнением ими определенных функций – запасание питательных веществ и воды, закрепление растения на опоре, защита от неблагоприятных условий и от поедания животными и др. Видоизмененные побеги могут быть подземными и надземными. К подземным видоизмененным побегам относят корневище, клубень, луковицу, клубнелуковицу и др.
Корневище – это видоизмененный подземный побег, который может нарастать горизонтально (аспидистра, ирис гибридный, хризантема) или вертикально (зантедешия, ирис сибирский, примула). В отличие от корня, на корневище имеются узлы, недоразвитые чешуевидные листья и междоузлия. По всей длине на корневище образуются придаточные корни, а в узлах развиваются надземные побеги, листья, цветоносы. Молодая часть корневища заканчивается верхушечной почкой. Живет корневище от 2 до 25 лет и более, в нем часто накапливаются запасные питательные вещества в виде растворимых сахаров или крахмала (альстремерия).
Столоны – интенсивно растущие подземные побеги, быстро отделяющиеся от материнского растения и заканчивающиеся почкой, которая дает начало новому растению (зантедешия, крокус, сирень, фрезия, хризантема).
Каудекс (стеблекорень) развивается у некоторых многолетних цветочно-декоративных растений, вместе с корнем выполняет функцию накопления питательных веществ и образует большое количество почек возобновления (гейхера, дельфиниум, пион, флокс метельчатый).
Клубень – это видоизмененный подземный побег округлой формы с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные вещества (крахмал, реже – масла). Он образуется в результате утолщения подсемядольного колена (гипокотиля). Сверху клубень покрыт плотной покровной тканью, на нем можно легко различить основание и верхушку. В верхней (апикальной) части клубня сосредоточено большинство почек, из которых развиваются листья и цветоносы. Клубни стеблевого происхождения характерны для бегонии клубневой, глоксинии, цикламена.
Луковица – это видоизмененный подземный побег, у которого листья превратились в луковичные чешуи, прикрепленные к укороченному стеблю (донцу луковицы). В сочных мясистых чешуях накапливаются запасные питательные вещества (растворимые углеводы). На верхушке донца располагается верхушечная (центральная) почка, из которой развивается цветоносный стебель с цветком или соцветием, а также листья. В пазухах сочных чешуй формируются боковые почки, дающие начало луковицам-деткам. Из нижней части донца луковицы отрастают придаточные корни.
Различают пленчатые и черепитчатые луковицы. Пленчатая луковица сверху покрыта сухими защитными чешуями, а ее сочные чешуи полностью прикрывают одна другую (гиацинт, нарцисс, тюльпан). В состоянии покоя такая луковица теряет придаточные корни. Черепитчатая луковица лишена защитных чешуй, ее сочные чешуи располагаются черепитчато, а корни не отмирают (лилия).
Клубнелуковица – видоизмененный подземный побег, запасающий питательные вещества в утолщенном и укороченном основании стебля, покрытом сверху пленчатыми или кожистыми чешуями (гладиолус, крокус, фрезия). Клубнелуковица обычно короче и шире луковицы. По форме и внутреннему строению клубнелуковица напоминает клубень, но сверху, как и луковица, покрыта основаниями отмерших листьев, которые закрывают ее и предохраняют от подсыхания и повреждения. Корни вырастают из основания клубнелуковицы, которое обычно имеет вогнутую форму. В пазухе каждого листа на поверхности клубнелуковицы находится почка. Их почки, расположенной в верхней части клубнелуковицы, развивается цветоносный побег.
У некоторых цветочно-декоративных растений образуются надземные видоизмененные побеги. При этом видоизменяться могут как отдельные части побега (стебель, листья, почки), так и побег в целом. У растений, произрастающих в засушливых районах, побеги часто выполняют функцию запасания воды. Такие растения называют суккулентами (от лат. суккус – сок, сочный). В соответствии с запасающим воду органом различают стеблевые (кактусы, молочай) и листовые (алоэ, молодило, очиток, толстянка) суккуленты. Стебли кактусов на 90% образованы крупными клетками водозапасающей ткани, которые выполняют не только роль своеобразного резервуара с водой, но и участвуют в фотосинтезе.
Филлокладии – стебли или целые побеги, которые выполняют функцию листьев и имеют их форму (папоротники). При этом складывается ложное впечатление, что цветок образовался на листе, как, например, у иглицы.
Кладодии – стебли, которые выполняют функцию листьев, но не имеют характерной для них формы (аспарагус).
Колючки образуются, как правило, в связи с дефицитом влаги и выполняют также защитную функцию. Колючки бывают стеблевого (роза) или листового (кактусы) происхождения и часто защищают растение от поедания животными.
Усики представляют собой видоизмененные боковые побеги и служат для прикрепления растений к опоре (тетрастигма, циссус).
Плети – побеги, которые растут горизонтально и укореняются в узлах (барвинок).
Усы – горизонтально растущие побеги с длинными междоузлиями, которые обычно укореняются верхушечными почками и образуют розетку листьев (живучка ползучая).
Луковички (бульбочки) возникают как надземные видоизмененные побеги в пазухах листьев (лилии тигровая, белая, бульбоносная) или в соцветиях. Они имеют вид маленьких шаровидных образований, содержат запасные вещества, благодаря чему могут служить органами вегетативного размножения.
Все известные до сих пор голосеменные растения, вымершие или современные, представляют собой древесные растения деревья или кустарники. Нередко они достигают огромных размеров, как некоторые хвойные, а иногда представляют собой, наоборот … Биологическая энциклопедия
У растений, части тела высших растений, выполняющие осн. функции питания и обмена веществ с внеш. средой. Не участвуют непосредственно в спорообразовании и половом размножении, но могут выполнять функцию вегетативного размножения. Осн. В. о.… … Биологический энциклопедический словарь
Части растения, служащие для поддержания его жизни. У низших растений это таллом, у высших лист, стебель, корень. Ср. Генеративные органы … Большой Энциклопедический словарь
Служащее для питания и роста, но не для размножения, напр.: корни, стебель, листья. В. размножение растений происходит без помощи семян, напр., прививкою, черенками и т. п. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф … Словарь иностранных слов русского языка
Части растения, служащие для поддержания его жизни. У водорослей, грибов, лишайников и др. это таллом, у высших растений лист, стебель, корень. Ср. Генеративные органы. * * * ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ, части растения, служащие для … Энциклопедический словарь
Органы прозябания, вернее, органы питания растений (см. это сл.) … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ - органы, выполняющие функции, поддерживающие индивидуальную жизнь растения в служащие прежде всего для его питания и роста (корень, стебель, лист), а также для вегетативного размножения … Словарь ботанических терминов
ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ - органы, функцией которых является всасывание, пищеварение, секреция, дыхание, распределение крови, размножение … Психомоторика: cловарь-справочник
У растений, части тела растительного организма, служащие для поддержания его индивидуальной жизни. У низших растений вегетативное тело (Таллом, или слоевище) не расчленено на органы, а представлено одной клеткой (одноклеточные водоросли,… … Большая советская энциклопедия
Части р ния, служащие для поддержания его жизни. У водорослей, грибов, лишайников и др. это таллом, у высших р ний лист, стебель, корень. Ср. Генеративные органы … Естествознание. Энциклопедический словарь
Книги
- Комплект таблиц. Биология. Общее знакомство с цветковыми растениями (6 таблиц) , . Учебный альбом из 6 листов. Арт. 2-072-627 Царства живой природы. Дикорастущие и культурные растения. Цветковое растение и его органы. Вегетативные органы растений. Генеративные органы… Серия: Учебные таблицы. Биология Издатель: Спектр (пособия) ,
- Биология. Коллекция наглядных материалов. 5-11 классы. ФГОС (CDpc) , . Электронное учебное пособие содержит более 1100 ресурсов по всему курсу биологии, предназначенных для учащихся и учителей. В пособии рассматриваются следующие крупные разделы: общая биология,… Серия:
Растения условно делятся на низшие и высшие. У низших растений тело не расчленено на органы и ткани и называется слоевищем или талломом. У высших растений имеются органы и истинные ткани.
Особенности строения растительной клетки:
Наличие плотной целлюлозной оболочки с плазмодесмами (порами);
Наличие вакуолей, содержащих клеточный сок;
Содержит хлорофилл, в клетках зелёных водорослей в хроматофорах, в клетках остальных растений в хлоропластах.
Нет клеточного центра
Органы растения: вегетативные (корень, стебель, лист); генеративные (цветок – плод)
Вегетативные органы растения Корень: функции, строение, видоизменения
Корень – подземный вегетативный орган растения, имеющий осевое строение и обладающий неограниченным верхушечным ростом. На корне отсутствуют листья, он не расчленён на узлы и междоузлия, не несёт в определённом порядке расположенных почек и обладает положительным геотропизмом.
Функции корня :
1. Закрепление и удержание растений в почве.
2. Всасывание воды и минеральных веществ, их передвижение по восходящим путям древесины в надземные органы растения.
3. Передвижение органических веществ по нисходящим путям луба.
4. Синтез аминокислот, витаминов, гормонов, ферментов и др.
5. Запасание питательных веществ.
6. Вегетативное размножение.
Зародышевый корешок, который выходит из семени при прорастании, превращается в главный корень . Он может ветвиться, образуябоковые корни второго, третьего и следующих порядков. На побеге могут развиватьсяпридаточные корни .
Совокупность всех корней растения образует его корневую систему . Различают два типа корневых систем:
Стержневую, в которой преимущественно развит главный корень, который длиннее и толще других корней. Характерна для двудольных растений.
Мочковатую , образованную массой придаточных корней. Она характерна для однодольных растений.
Зоны корня:
1. Корневой чехлик – покровная ткань, постоянно слущивающиеся клетки, обеспечивает защиту кончика корня.
2 .Зона деления – активно делящиеся клетки образовательной ткани, обеспечивает рост корня в длину.
3. Зона роста (растяжения)– содержит быстрорастущие клетки, которые впоследствии дифференцируются в клетки других тканей.
4. Зона всасывания характеризуется наличием корневых волосков, образованных клетками покровной ткани. Корневые волоски поглощают воду и минеральные соли. Оболочка клеток корневых волосков тонкая – это облегчает всасывание. Почти всю клетку корневого волоска занимает крупная вакуоль, а ядро располагается у верхушки волоска. С ростом корня корневые волоски погибают, и зона всасывания образуется заново.
В зоне всасывания наблюдается дифференциация клеток на ткани. Снаружи располагается эпиблема – всасывающая ткань, каждая клетка которой образует корневой волосок. За эпиблемой находится первичная кора, перицикл и центральный осевой цилиндр (стела).
Первичная кора корня состоит из живых тонкостенных паренхимных клеток. Основные функции первичной коры – транспортная (горизонтальный перенос вещества) и запасающая.
Наружный слой клеток стелы называется перициклом. Его клетки могут делиться. В перицикле закладываются боковые корни и придаточные почки, с помощью которых осуществляется вегетативное размножение.
Центральный осевой цилиндр состоит из разных тканей – проводящих, механических и основной. Участки древесины и луба чередуются: расположение древесины (на поперечном срезе) напоминает звезду, между лучами которой находится луб. В центре корня могут находиться механическая и основная ткани. По сосудам древесины происходит транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растений – это восходящий ток. По ситовидным трубкам луба из листьев и стебля в корень оттекают органические вещества – это нисходящий ток.
Воду и минеральные вещества корень всасывает из почвы при помощи корневых волосков. Вода поступает в корневой волосок за счёт осмоса, затем проходит путь по живым клеткам первичной коры корня и попадает в сосуды древесины центрального осевого цилиндра. Минеральные вещества всасываются корневыми волосками в результате пассивного или активного (с затратой энергии) транспорта через клеточную мембрану. В результате в сосудах древесины корня развивается повышенное осмотическое давление. При превышении осмотического давления в сосудах корня над осмотическим давлением почвенного раствора развивается корневое давление. Корневое давление наряду с испарением участвует в движении воды по телу растения.
5. Зона проведения содержит сосуды и ситовидные трубки, осуществляющие транспорт веществ. В зоне проведения в перицикле закладывается камбий (вторичная меристема) который обеспечивает рост корня в толщину.
Видоизменения корней: Способность корней к видоизменениям в широких пределах – важный фактор в борьбе за существование.
1. Корнеплоды. Выполняют запасающую функцию у многих двулетних растений (морковь, свёкла, репа). Они имеют двойное происхождение: верхняя часть образуется из стебля, а нижняя – из утолщения главного корня. В корнеплодах откладываются крахмал, сахар и т. д.
2. Корнеклубни , запасающие придаточные корни (георгин, батат).
3. Корни-прицепки у лазающих растений (плющ).
4. Воздушные корни , развивающиеся у тропических эпифитов и обеспечивающие всасывание из влажного воздуха воды и минеральных веществ (орхидеи).
5. Дыхательные корни растений, растущих на заболоченных почвах (американский болотный кипарис); эти корни приподнимаются над поверхностью почвы и снабжают подземные части растений воздухом, который поглощается через специальные отверстия.
6. Ходульные корни , образующиеся у деревьев, которые растут на литорали тропических морей (мангры); эти корни сильно ветвятся и укрепляют растение в зыбком грунте.
7. Микориза – симбиоз (сожительство) корней высших растений и почвенных грибов. Растения снабжают грибы растворимыми углеводами, а грибы доставляют растению минеральные вещества.
8. Симбиоз между азотфиксирующими бактериями и корнями бобовых растений . Бактерии фиксируют атмосферный азот и переводят его в соединения, которые усваиваются растениями.
Корень - одни из основных вегетативных органов высших растений. Главные задачи, которые он выполняет - поглощение воды и минеральных солей из почвы, передача их надземным органам, а также закрепление в почве самого растения. У некоторых растений корень служит вместилищем запасных питательных веществ (морковь, свекла).
У корнеотпрысковых растений (малина, сирень, осина) при помощи корней осуществляется вегетативное размножение. Первичный корень, сформировавшийся во время развития зародыша, при прорастании у некоторых растений навсегда остается самым длинным и самым заметным в корневой системе. Он превращается в главный корень, от которого отрастают боковые.
Корни, отрастающие от стебля, листьев и других частей растения, называют придаточными . Совокупность всех корней образует корневую систему .
Корневую систему, имеющую хорошо развитый главный корень, называют стержневой . Имея главный корень, такая корневая система развивается за счет образования боковых корней и может проникать в почву на большую глубину: у полыни - до 3 м, у осота - 6 м, а также разрастаться вширь, превышая надземную часть в несколько раз. Например, корневая система кукурузы разрастается вширь до 2 м, у яблони до 15 м от ствола дерева.
У многих растений первичный (зародышевый) корень дает ответвления, быстро обгоняющие его в росте, или же корни отрастают из основания стебля (придаточные), образуя корневую систему, получившую название мочковатой .
Из видоизмененных стержневых корневых систем есть конусовидные (у моркови), репчатые (у свеклы), У клубневидных происходит утолщение придаточных корней (корневые клубни у георгины, чистяка).
Утолщенные главные корни, а часто и основания стебля, в которых откладываются питательные вещества, называются корнеплодами.
Кроме подземных корней, существуют еще и надземные корни:
- воздушные, которые образуются на стеблях и свисают вниз (монстера, орхидея и др.);
- ходульные корни, которые отходят от ствола и, дойдя до почвы, внедряются в нее (мангровые растения тропиков);
- цепкие корни, при помощи которых многие лианы прикрепляются к стволам, скалам и поднимаются к источникам света (плющ, ваниль);
- дыхательные корни у некоторых болотных растений тропиков. Они поднимаются над поверхностью болота и обеспечивают воздухом корневую систему.
В каком бы положении семена ни попали в почву, при прорастании у всех проростков корни направлены вниз, а стебли с листьями - кверху. Такие ростовые движения растений получили название тропизмы (от греч. «тропос» - поворот). Для главного корня характерен геотропизм - односторонний рост под влиянием силы земного притяжения. Растет корень в длину своей верхушкой. На самой верхушке корня находится участок, который называют корневым чехликом . Живые клетки чехлика попеременно слущиваются и заменяются новыми, образующимися в результате деления клеток точки роста. Корневой чехлик защищает живые клетки второго участка корня, называемого точкой роста . Она очень маленькая, состоящая из мелких, постоянно делящихся клеток. За зоной роста расположена зона всасывания - это участок корня с множеством корневых волосков. Корневые волоски - это сильно удлиненные выросты наружных клеток, покрывающих корень. Корневые волоски могут не только поглощать готовые растворы, но и способствовать растворению некоторых веществ почвы, а затем всасывать их.
Корневые волоски недолговечны. У некоторых растений они живут не больше суток, у яблони - 15-20 суток. Корень непрерывно растет, образуя все новые и новые участки корневых волосков.
Между всасывающей зоной и стеблем располагается проводящая зона, по сосудам которой вода и растворенные в ней вещества из корня поступают в стебель и листья (восходящий ток ), а вещества, образовавшиеся в листьях и стеблях, - в корень (нисходящий ток ).
Знание особенностей строения корней и формирования корневых систем имеет важное практическое значение, позволяющее управлять ростом и развитием растения, Например, пикировка корней (прищипка главного корня), которая проводится с целью стимулирования разрастания корневой системы за счет образования придаточных корней, чем увеличивается площадь питания растений, а следовательно, и повышается их урожайность.
Побег
Побег - надземный орган растения, возникший как приспособление к жизни в воздушной среде суши. Его строение сложнее, чем корня. Он расчленен на две части, каждая из которых выполняет свои функции.
Осевая часть побега, называемая стеблем, приспособлена к передвижению веществ по растению. Эту функцию выполняет проводящая ткань. Проводящая ткань стебля переходит в проводящую ткань листьев и корпя. Стебель приспособлен к удержанию листьев и выносу их к свету, выполняет опорную функцию.
Боковые органы побега - листья. Они выполняют важнейшую функцию зеленого растения - фотосинтез, транспирацию (регулируемое испарение воды) и газообмен.
Кроме листьев, на стебле есть почки . Каждый побег развивается из почки, следовательно, почка - это зачаточный побег. Благодаря почкам, побег может ветвиться и создавать систему побегов, увеличивая площадь питания растений.
У большинства растений на стебле побега хорошо видны узлы (место соединения листа и стебля) и междоузлия (расстояния между соседними узлами). Узлы между стеблем и листом называют пазухой листа. Па верхушке стебля и в пазухах листьев находятся почки. Почки бывают верхушечные (на верхушке побега) и боковые , среди которых различают пазушные и придаточные . Из пазушных почек формируются боковые побеги, происходит ветвление. У некоторых древесных пород пазушные почки, не развивающиеся весной в побег, называют спящими . Они могут не прорастать па протяжении нескольких лет и прорастают, когда повреждается часть стебля (от мороза, обрезки, вырубки).
Почки бывают вегетативные и генеративные . Вегетативные ночки имеют зачаточную ось (стебель), оканчивающуюся конусом нарастания, и зачаточные листья. Из таких почек развивается побег. Генеративные (цветочные) почки образуют зачатки цветка, или соцветия.
Внешне стебли очень разнообразны. По направлению роста различают стебли прямостоячие , ползучие , вьющиеся , лазящие , имеющие усики или придаточные корни (плющ, горох). Растения с вьющимися и лазящими стеблями называют лианами .
По твердости стебли бывают травянистые и деревянистые. Внешние стебли бывают опушенные или гладкие , ребристые или шиповатые , трехгранные или четырехгранные , округлые или гранистые , крыльчатые или колючие и т. д.
Лист — боковой орган побега. Важнейшая его функция — фотосинтез и. чтобы ее выполнять, листья размещаются на побеге таким образом, чтобы как можно лучше улавливать свет.
У большинства растений листья имеют зеленую окраску и состоят из листовой пластинки и черешка , с помощью которого прикрепляются к стеблю. Такие листья называют черешковыми . Листья без черешков называют сидячими . Располагаются листья на стебле поочередно, напротив друг друга. Отсюда и название листорасположения
Различают листья и по их жилкованию.
Листья бывают простыми и сложными . Простые листья имеют листовую пластинку и черешок, а у сложных на черешке расположено несколько листочков
Часто у растений (липа, плющ, герань) листья имеют черешки неодинаковой длины и листовые пластинки неодинаковой величины. При этом они располагаются на стебле, не затеняя друг друга, образуя листовую мозаику. Более мелкие листья заполняют просветы между крупными. Это способствует максимальному использованию света
Листья различают еще и по расчлененности листовой пластинки. Нерасчлененная листовая пластинка называется цельной . Расчлененные делятся на лопастные , раздельные и рассеченные , тройчатые , пальчатые и перистые . В процессе эволюции, вследствие влияния окружающей среды, возникли различные видоизменения листьев.
Например, колючки у кактусов, барбариса - приспособления к уменьшению площади испарения, а также защита от поедания животными. Усики у гороха, прикрепляют лазящий стебель к опоре. Сочные чешуи луковиц, листья кочана капусты запасают питательные вещества, а кроющие чешуи почек - защищают зачаток побега. У насекомоядных растений (росянка, пузырчатка) листья - ловчие аппараты. Такое приспособление связано с особенностями питания.
Видоизмененными бывают не только листья, но и побеги. Видоизменение побегов произошло в процессе длительной эволюции, как следствие приспособления к выполнению специальных функций.
Корневища, клубни и луковицы - это не только запасающие побеги. Они часто выполняют функцию вегетативного размножения растений.
Корневища - подземный побег, расчлененный на узлы и междоузлия. В узлах образуются придаточные корни, а в пазухах видоизмененных (чешуевидных) листьев - пазушные почки. На корневище есть верхушечная и боковые почки, из которых вырастают его ответвленные побеги. В корневищах пырея, ландыша и других откладывается много питательных веществ, которые весной расходуются для образования новых вегетативных органов, а также цветков и плодов.
