§ 25. Многообразие побегов и листьев. Листопад

Определения и обозначения

Побег — ось растения с расположенными на ней листьями и почками. Его основу составляет стебель: на нём находятся узлы, где прикрепляются листья, и междоузлия — участки между соседними узлами. Почки дают начало новым побегам, листьям или цветкам. По этим частям можно отличить побег от корня.

Укороченный побег — побег с короткими междоузлиями. Листья на нём располагаются близко друг к другу, а у удлинённого побега между листьями остаются заметные участки стебля. Такое сравнение помогает определить тип побега, даже если неизвестен возраст растения. Короткие междоузлия сами по себе не означают, что побег молодой.

Видоизменённый побег — побег, строение которого изменилось в связи с выполнением особой функции. Например, корневище, клубень и луковица запасают питательные вещества, а также помогают растению пережить неблагоприятное время. Они могут находиться под землёй, но сохраняют признаки побега — почки и узлы. Эти признаки позволяют не путать их с корнями.

Листопад — периодическое сбрасывание растением листьев. У многих деревьев и кустарников умеренного климата он происходит осенью, перед холодами; у некоторых растений листья опадают перед сухим сезоном. Сбрасывая листья, растение сокращает потерю воды и уменьшает риск повреждений. Листопад — часть приспособления к сезонным условиям.

Как это устроено

Удлинённые и укороченные побеги различаются длиной междоузлий, то есть участков стебля между местами прикрепления листьев. На удлинённом побеге узлы разделены длинными промежутками, а на укороченном они расположены близко. Поэтому листья на коротком побеге могут собираться тесно, например в розетку. Такое расположение зависит от особенностей роста побега, а не просто от того, молодое растение или взрослое.

Направление роста помогает побегу занимать пространство и получать необходимые условия. Прямостоячий побег растёт вверх и удерживает листья над землёй, где они могут получать свет; для этого ему нужна достаточно прочная опора внутри самого стебля. Ползучий растёт вдоль поверхности почвы, а в узлах иногда образует корни и новые растения. Вьющийся побег обвивает опору или цепляется за неё, поэтому может подниматься к свету, не имея такого прочного стебля, как прямостоячий.

Корневище, клубень и луковица — подземные видоизменённые побеги. В них накапливаются питательные вещества, которые растение использует, когда условия мешают росту, например зимой. Почки на таких побегах дают начало новым надземным частям, когда наступает подходящее время. Корневище выглядит как подземный стебель с узлами, клубень имеет почки-глазки, а луковица состоит из укороченного стебля и мясистых чешуй-листьев.

Листья различаются размером, формой, степенью рассечения и расположением на побеге. Эти особенности влияют на то, сколько света получает лист и насколько свободно проходит воздух между листьями. Например, расположение листьев так, чтобы они меньше затеняли друг друга, помогает использовать свет. Строение и размещение листьев связаны с условиями жизни растения: его потребностью в свете и водой, доступной в окружающей среде.

Осенью у многих растений умеренных областей наступает холодное время, а вода в почве становится менее доступной. Листья продолжают испарять воду, но корням всё труднее восполнять её запас, поэтому сбрасывание листьев уменьшает потери. Без листьев ветви также меньше задерживают снег и реже ломаются под его тяжестью. В местах с сухим сезоном листопад может происходить перед засухой: так растение экономит воду и переживает период, когда её не хватает.

Разнообразие побегов и их особенности

Сравнивайте побеги по заметным признакам: направлению роста, наличию подземных частей, узлов и почек. Функция объясняет, почему у побега именно такое строение. Примеры в таблице помогают связать внешний вид с ролью побега в жизни растения.

Разбор задач

Задача 1. Рассмотрите ветку с длинными и короткими участками между соседними листьями. Укажите, какие участки относятся к удлинённому, а какие — к укороченному побегу.

1. Найдите места прикрепления соседних листьев: это узлы.
2. Сравните промежутки стебля между узлами. Длинные промежутки означают длинные междоузлия, а тесно расположенные узлы — короткие.
3. Назовите участок с длинными междоузлиями удлинённым побегом, а участок с короткими — укороченным. Не делайте вывод только по толщине или возрасту ветки.

Ответ: участки с длинными междоузлиями относятся к удлинённому побегу, с короткими — к укороченному.

Задача 2. На изображениях показаны корневище, клубень и луковица. Определите, какие из них являются видоизменёнными побегами, и назовите признаки, по которым это можно установить.

1. Ищите на каждом органе почки: у клубня картофеля это глазки, у корневища и луковицы почки тоже дают начало новым побегам.
2. Проверьте, есть ли узлы и связанные с ними чешуи или листья. Эти части характерны для побега, а не для корня.
3. Сопоставьте найденные признаки с формой органов: у корневища виден подземный стебель, клубень утолщён, а у луковицы заметны мясистые чешуи.

Ответ: корневище, клубень и луковица — видоизменённые побеги, поскольку у них есть почки и другие признаки побега.

Задача 3. Одно растение сбрасывает листья осенью, другое сохраняет их зимой. Объясните, как листопад помогает первому пережить неблагоприятный сезон.

1. Вспомните, что листья испаряют воду, а зимой корням трудно поглощать её из холодной или промёрзшей почвы.
2. Проследите связь: после сбрасывания листьев площадь испаряющей поверхности уменьшается, значит, растение теряет меньше воды.
3. Добавьте ещё одно последствие: голые ветви меньше задерживают снег, поэтому ниже риск их повреждения.

Ответ: листопад помогает уменьшить потерю воды и защищает ветви от повреждений снегом и холодом.

Типичные ошибки

Ошибка — считать корневище, клубень и луковицу корнями. Их часто принимают за корни, потому что они находятся под землёй и могут выглядеть как утолщённые подземные органы. Проверьте, есть ли почки, узлы, чешуи или листья: такие признаки указывают на побег. У корней почек и узлов нет.

Не всякий побег, расположенный низко над землёй, является ползучим. Его можно спутать с прямостоячим побегом, который просто наклонился или вырос невысоко. Проследите за направлением роста: ползучий побег тянется вдоль поверхности, а в его узлах могут появляться корни. Это помогает проверить определение.

Укороченный побег — не обязательно молодой. Ошибку вызывают слова «короткий побег»: кажется, что речь идёт о возрасте или общей длине. Сравните именно междоузлия, а не весь стебель. Если они короткие, побег укороченный, даже если растение взрослое.

Листья опадают не только из-за холода. Часто забывают, что в холодной или сухой почве вода поступает к корням хуже, а листья продолжают её испарять. Проверьте объяснение листопада: оно должно учитывать уменьшение потери воды, а при холоде — также возможную защиту от повреждений. Поэтому связывать листопад только с температурой недостаточно.

Связь с другими темами

Чтобы понять, как устроен побег, нужно знать его части: стебель, узлы, междоузлия, листья и почки. Узлы и междоузлия помогают описывать расположение листьев и отличать типы побегов. Эти понятия также позволяют распознавать подземные видоизменения побега.

Тема связана со строением листа и его функциями. Расположение листьев влияет на освещение, а испарение воды через листья помогает объяснить значение листопада. Сезонные изменения показывают, как растения приспосабливаются к холоду или засухе.

Знание видоизменённых побегов пригодится при изучении размножения растений и запасания питательных веществ. Почки на корневище, клубне или луковице могут дать начало новым побегам. Запасы помогают растению пережить период, когда рост затруднён.

Что запомнить

• Побег состоит из стебля, листьев и почек.
• Удлинённые и укороченные побеги различаются длиной междоузлий.
• Побеги бывают прямостоячими, ползучими и вьющимися.
• Корневище, клубень и луковица — видоизменённые побеги.
• У многих растений листопад происходит ежегодно.
• Листопад помогает растению пережить неблагоприятный сезон.