Для чего нужны усики растениям

Значение УСИКИ РАСТЕНИЙ* в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона

? особые органы, служащие для поддержки лазящих растений. По своему происхождению, одни У. ? измененные листья, другие ? измененные стебли. Различают следующие виды У. Прилистниковый У. (cirrhus stipularis) встречается у различных видов рода Smilax. Оба прилистника превращены в довольно длинные У., оплетающие сучья других деревьев. Черешковый У. (cirrhus petiolaris) наблюдается у Atragene alpina, листья которой охватывают своими черешками опоры. Листонервный У. (с. costalis) получается, когда средняя жилка продолжена за зеленую листовую пластинку. Листовой У. (с. foliaris) ? также средняя жилка, но уже с вполне неразвитой зеленой пластинкой. Это самая распространенная форма У. Стеблевой У. (с. capreolaris) образуется из стебля, а не из листа. При помощи У. лазящие растения быстро поднимаются вверх или на опушку деревьев и кустарников в лучшие условия освещения. Молодые растущие У. обладают способностью к круговой нутации, т. е. их верхушки описывают во все время роста круги, пока но встретят на своем пути какой-либо опоры, около которой и начинают обвиваться. Обвертывание опоры есть результат неравномерного роста двух противоположных сторон У., наступившего под влиянием раздражения от прикосновения. Свободная часть У., лежащая между его основанием и местом прикрепления к опоре, не остается прямою, закручивается в спираль, благодаря чему стебель притягивается ближе к опоре и растение оказывается висящим не на стержне, могущем легко разорваться, но на пружине, которая при движениях стебля от ветра несколько распрямляется и тем предохраняет себя от разрыва. На фигуре 1 изображены части стеблей Bryonia dioica с отходящими от них У., захватившими ветки.

Фиг.1 Усики Bryonia

Средние части закручены в виде спирали. Прикрепление У. к стеблю может произойти, только пока он растет. У., не встретившие во время роста опоры, в большинстве случаев засыхают и отваливаются. Многие У. избегают света, т. е. обладают отрицательным гелиотропизмом. Этою особенностью обладают, напр., У. Ampelopsis, что для них очень полезно, когда им не удается встретить предмета, около которого они могли бы обвиться, как, напр., во время роста около стены. В этом случае У., избегая света, прижимаются плотно к стене, попадают во время своих нутационных движений в находящиеся в ней случайные отверстия: тогда на их концах начинают образовываться утолщения, которые плотно заполняют отверстия и таким образом поддерживают растение (фиг. 2).

Фиг. 2 Усики Ampelopsis

Если нет никакого отверстия или углубления, то У. могут плотно приклеиться своими утолщенными концами к совершенно гладкому предмету: к полированному камню, железу, стеклу.

 

Видоизменения побегов растений в биологии: усики и клубень, их функции

Видоизмененные побеги

Биология

В биологии клубень, луковица и корневища являются видоизменениями побегов растений. Они присутствуют у многолетних и считаются органами, в которых откладываются питательные вещества. Для них характерно отмирание зеленых надземных частей. В почве остаются подземные побеги.

Основные характеристики

Разнообразие составных частей связано со стремлением растений выживать в разных условиях обитания. В результате преобразований появляются колючки, клубни, усики и другие органы. Для надземной части характерно уплотнение, одревеснение, сужение либо расширение веток, ствола. Подобные изменения за счет эволюции быстро закрепляются за определенным видом, становясь его характерной чертой.

С помощью полученных данных ученые могут заполнить таблицы с измененными признаками. Биологи различают следующие основные виды преобразования надземных частей:

Видоизменения побегов растений

Необходимо знать, что первые элементы представлены в виде боковых побегов, у которых нет листьев. Колючки защищают растения от поедания. Подобные преобразования отличаются от шипов. Пример таких растений: акация, барбарис, роза. У некоторых классов в результате метаморфоза (процесс преобразования каких-то частей организма, к примеру, стебля, корня) появляются усики. Они представлены в виде длинных побегов без листьев.

Их главная функция — опора для растения. С помощью усиков оно цепляется за окружающие предметы. Усики являются составной частью винограда, арбуза, огурца, гороха. Почему у конкретных видов появляются определенные изменения, биологи не знают.

Надземные структуры

К надземным видоизменениям побегов относятся столон, кладодий. Укороченная часть растения — колючка. У нее нет листьев и острой верхушки. Колючка защищает организм от поедания животным. Она является составной частью дикой груши, боярышника. У тыквы и дыни наблюдаются усики.

Читайте также:  Растения которые пенятся как мыло

С их помощью они цепляются за сорняки и другие объекты, придавая опору, обеспечивая рост вверх. Горизонтальные подземные или надземные побеги представлены в виде столона. Он растет из утолщенного корня. Подземная часть присутствует у картофеля, а надземная — у земляники, костянки.

Колючки растений

Листовидный уплощенный стебель, который выполняет функцию листьев, называется кладодием. Подобное строение характерно для кактуса, плосковеточной мюленбекии. К видоизмененным побегам относится филлокладий. По строению он схож на кладодий. Но его отличительной чертой считается наличие плоских листообразных структур, которые быстро прекращают свой рост. Такое строение присуще для колючей иглицы.

У подземных растений видоизменения побегов необходимы для хранения питательных компонентов. Они используются, когда ухудшаются условия обитая. Некоторые организмы размножаются вегетативным путем, но с помощью видоизменений. Из клубня вырастают новые растения, захватывая дополнительные территории.

Осенью происходит отмирание надземной части. Видоизмененные побеги, которые остаются в земле, весной дают корни. Им свойственно быстро прорастать.

Грунтовые части

Подземные видоизменения представлены в виде корневища, луковицы, клубня. Подобное строение наблюдается у ландыша, крапивы, пырея. Само корневище считается побегом, так как имеет почки, листья в виде чешуйки. Оно схоже на корень.

Корневище растений

За период вегетации в корневище происходит запас питательных веществ. Они используются на следующий год для роста новых побегов. Одновременно элементы корневища с почками обеспечивают вегетативное размножение. К видоизмененным побегам относится луковица. Она наблюдается у тюльпана, лука, лилии. Особенности строения луковицы:

  • наличие уплощенного стебля;
  • от стебля отрастают листья 2 типов;
  • внешние листья защищают растение от повреждений, а внутренние — содержат в себе питательные компоненты.

Луковица растений

При благоприятных условиях снизу отрастают придаточные корни. Таким способом образуется мочковатая корневая система. Из почек появляется побег. Луковичка способствует появлению новому растению.

Для картофеля и топинамбура характерен клубень. Он образуется на верхушке столона, а отрастает от надземной части. Он уходит в почву. Органические компоненты легко перемещаются при фотосинтезе по столонам. Таким способом появляются клубни, в которых накапливается крахмал.

Они короткие, но быстро разрастаются, способствуя появлению глазок. Они появляются в специальных углублениях. Для листьев характерна редуцированность. Видоизмененные подземные и надземные части позволяют растениям быстро адаптироваться к засухе, ветру, дождю. Таким способом сохраняется вид и обеспечивается активное размножение его представителей.

 

Побег

Функции стебля

Запомните «формулу»! Побег = стебель + листья + почки. Как видно из формулы, побег состоит из стебля и расположенных на нем листьев и почек, сам побег развивается из почки или семени. От побега могут отходить только придаточные корни. Растет вверх за счет постоянного деления митозом клеток конуса нарастания, расположенного на верхушке стебля и защищенного почечными чешуевидными листьями. В конусе нарастания закладываются все элементы побега — стебель, листья, соцветия, почки, цветы. Боковые почки обеспечивают ветвление побега. В толщину стебель растет за счет феллогена и камбия.

Строение побега

Участок стебля, на котором расположен лист или листья называется узел. Расстояние между двумя соседними узлами — междоузлие. Пазуха листа — участок между основанием листа и стеблем, в пазухе листа находится пазушная почка. В целом побег имеет членистое (метамерное) строение, метамер — каждый повторяющийся узел. Побеги, у которых междоузлия хорошо выражены, а соседние листья удалены друг от друга, называются удлиненными. Если же междоузлия на побеге почти отсутствуют, а узлы сильно сближены — такие побеги называются укороченными.

  • Первичная — формируется в результате деятельности апикальной (верхушечной) меристемы
  • Вторичная — формируется благодаря активности камбия
Читайте также:  Почки как орган растения

У однодольных растений на начальных этапах развития побега формируется первичная структура стебля, сохраняющаяся в течение всей жизни. У многолетних двудольных растений и голосеменных эта структура претерпевает ряд изменений, так что постепенно из первичной структуры стебля формируется вторичная.

Анатомические типы стеблей

Срез стебля

Стебли различных растений имеют разную анатомическую организацию, но строение стебля семенных растений необходимо запомнить. Оно приведено ниже.

Следует выстроить четкое понимание расположения тканей в стебле, а также их функции. Наиболее поверхностно располагаются покровные ткани, защищающие растение от неблагоприятных факторов внешней среды: эпидермис, пробка, корка. Глубже лежит луб (флоэма) — проводящая ткань, по которой осуществляется нисходящий ток органических веществ. Далее идет слой камбия, образовательной ткани, за счет которой стебель растет в толщину. Еще глубже залегает древесина (ксилема) — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток к листьям воды и минеральных солей.

В промежутках между проводящими тканями расположена паренхимная ткань — сердцевинные лучи. В толще проводящих тканей имеются ткани механические, придающие опору растению. Механические ткани представлены в ксилеме древесинными волокнами, а во флоэме — склеренхимными элементами. В центре стебля лежит сердцевина, принадлежащая к группе основных тканей растения. Сердцевина — запасающая ткань, здесь складируется крахмал, запасное питательное вещество растений.

Строение стебля

В результате активности клеток камбия закладываются вторичные ксилема и флоэма, постепенно стебель утолщается. Вторичной ксилемы всегда больше, чем вторичной флоэмы. В дальнейшем первичный покров (эпидерма) сменяется пробкой, образуемой феллогеном (пробковым камбием), откладывающим кнаружи феллему (или пробку), а внутрь — феллодерму (пробковую кожицу). Напомню, что перидерма представляет собой совокупность тканей: пробковая кожица, пробка и пробковый камбий.

Чечевичка перидермы бузины

Характер ветвления побега
  • Дихотомическое (вильчатое) — из конуса нарастания верхушечной почки развиваются две одинаковые ветви, то есть конус нарастания делится надвое (у плаунов, многоклеточных водорослей, мхов).
  • Моноподиальное — побег долго растет за счет верхушечной почки. Характерно для голосеменных растений — сосны, ели.
  • Cимподиальное — верхушечная меристема (почка) функционирует определенный промежуток времени (сезон), после чего отмирает, и ее функцию перенимает боковая почка, рост продолжается. Присутствует у черемухи.
  • Ложнодихотомическое — верхушечная почка отмирает, а две супротивно расположенные боковые почки образуют два верхушечных побега. У сирени, конского каштана.

Ветвление побегов

Способ расположения побега в пространстве
  • Прямостоячим — постоянно растет вверх
  • Приподнимающимся — некоторая часть стебля развивается на поверхности субстрата, затем растет вверх как прямостоячий стебель
  • Ползучий — растет горизонтально, укореняется в узлах
  • Стелющийся — растет горизонтально, без укоренения узлов
  • Обвивающимся вокруг опоры — из-за плохого развития механических тканей стебель вынужден создавать себе дополнительную опору
  • Цепляющимся за опору — та же ситуация, что и у обвивающегося стебля, но цепляется за опору с помощью усиков

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Характер расположения побегов в простанстве

Видоизменения побегов

Длительная эволюция привела к появлению уникальных механизмов адаптации растений к условиям среды, в частности к развитию видоизмененных побегов. Видоизмененные побег необходим растению для выполнения важных функций, таких как: вегетативное размножение, накопление питательных веществ, защита, прикрепление к субстрату.

Видоизмненные побеги бывают двух типов: надземные и подземные. Важно понимать, что где бы побег не находился, он будет удовлетворять формуле приведенной выше: побег = стебель + листья + почки. Не забывайте ее, она крайне вам пригодится!

Давайте перейдем к классификации видоизменений побегов.

    Подземные видоизменения побегов
    Корневище

Корневище — многолетний подземный видоизменения побег с отходящими от него придаточными корнями. На корневище находятся редуцированные чешуевидные листья, в их пазухах располагаются почки.

Корневища подразделяются на длинные и короткие. К длиннокорневищным растениям относятся: пырей ползучий, ландыш майский, мать-и-мачеха, горошек мышиный.

Строение корневища

Луковица — видоизменный побег с плоским и коротким стеблем — донцем, от которого отходят придаточные корни, всасывающие воду и растворенные минеральные вещества из почвенного раствора.

Видоизмененные листья в луковице представлены двумя типами: сухие чешуевидные листья выполняют защитную функцию, покрывая луковицу снаружи, и сочные чешуевидные листья, расположенные внутри луковицы, накапливают запасные питательные вещества и воду. Имеется у лука репчатого, чеснока, тюльпана, подснежника, нарцисса.

Читайте также:  Как делается пересадка растений

Строение луковицы

Клубнелуковица — укороченный видоизмененный побег, представляющий собой утолщенную часть стебля, в котором накапливаются питательные вещества.

Накопление питательных веществ в стебле — основное отличие клубнелуковицы от луковицы, у которой питательные вещества запасаются в чешуях.

С нижней стороны отходят придаточные корни, сверху расположены 1 или 2 точки роста. Внешне клубнелуковицу покрывают сухие чешуевидные листья, внешне она напоминает луковицу. Имеется у гладиолуса, шафрана, безвременника.

Строение клубнелуковицы

Клубень — укороченный видоизменённый побег, образованный в результате разрастания одного или нескольких междоузлий, имеет шарообразную форму.

Хорошо выражена запасающая функция стебля, имеются чешуевидные листья и почки в пазухах листьев, у картофеля почки называют «глазки». Столоны (подземные корневища) картофеля образуют новые клубни, за счет разрастающейся верхушечной почки.

Строение клубня

Колючки боярышника

Усики винограда

Столоны

Кладодий

Филлокладий

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

 

ЭСБЕ/Усики растений

Усики растений — особые органы, служащие для поддержки лазящих растений. По своему происхождению, одни У. — измененные листья, другие — измененные стебли. Различают следующие виды У. Прилистниковый У. (cirrhus stipularis) встречается у различных видов рода Smilax. Оба прилистника превращены в довольно длинные У., оплетающие сучья других деревьев. Черешковый У. (cirrhus petiolaris) наблюдается у Atragene alpina, листья которой охватывают своими черешками опоры. Листонервный У. (с. costalis) получается, когда средняя жилка продолжена за зеленую листовую пластинку. Листовой У. (с. foliaris) — также средняя жилка, но уже с вполне неразвитой зеленой пластинкой. Это самая распространенная форма У. Стеблевой У. (с. capreolaris) образуется из стебля, а не из листа. При помощи У. лазящие растения быстро поднимаются вверх или на опушку деревьев и кустарников в лучшие условия освещения. Молодые растущие У. обладают способностью к круговой нутации, т. е. их верхушки описывают во все время роста круги, пока но встретят на своем пути какой-либо опоры, около которой и начинают обвиваться. Обвертывание опоры есть результат неравномерного роста двух противоположных сторон У., наступившего под влиянием раздражения от прикосновения. Свободная часть У., лежащая между его основанием и местом прикрепления к опоре, не остается прямою, закручивается в спираль, благодаря чему стебель притягивается ближе к опоре и растение оказывается висящим не на стержне, могущем легко разорваться, но на пружине, которая при движениях стебля от ветра несколько распрямляется и тем предохраняет себя от разрыва. На фигуре 1 изображены части стеблей Bryonia dioica с отходящими от них У., захватившими ветки.

Средние части закручены в виде спирали. Прикрепление У. к стеблю может произойти, только пока он растет. У., не встретившие во время роста опоры, в большинстве случаев засыхают и отваливаются. Многие У. избегают света, т. е. обладают отрицательным гелиотропизмом. Этою особенностью обладают, напр., У. Ampelopsis, что для них очень полезно, когда им не удается встретить предмета, около которого они могли бы обвиться, как, напр., во время роста около стены. В этом случае У., избегая света, прижимаются плотно к стене, попадают во время своих нутационных движений в находящиеся в ней случайные отверстия: тогда на их концах начинают образовываться утолщения, которые плотно заполняют отверстия и таким образом поддерживают растение (фиг. 2).

Если нет никакого отверстия или углубления, то У. могут плотно приклеиться своими утолщенными концами к совершенно гладкому предмету: к полированному камню, железу, стеклу.