Условия произрастания и видоизменения корней

Определения и обозначения

Видоизменение корня — изменение строения корня, связанное с выполнением дополнительной функции. Иначе говоря, корень приспосабливается к условиям жизни растения. Благодаря таким изменениям он может не только поглощать воду и удерживать растение, но и запасать вещества или помогать получать кислород.

Корнеплод — утолщённый главный корень, в котором откладываются питательные вещества. Так устроены морковь, свёкла и редька. Запас помогает растению пережить неблагоприятный период, а человеку такие корни служат пищей.

Корневые клубни — утолщённые боковые или придаточные корни, служащие для запаса питательных веществ. Они отличаются от корнеплода тем, что утолщается не главный корень. Например, у георгина запас формируется в корневых клубнях, благодаря которым растение может возобновить рост.

Воздушные корни — корни, развивающиеся над землёй и поглощающие влагу из воздуха или помогающие растению закрепляться. Их строение и расположение связаны с образом жизни растения. Такие корни могут получать воду из влажного воздуха, прикрепляться к опоре или участвовать в поддержке ствола.

Как это устроено

Корни растут в разных условиях: в сухой или влажной почве, в воде, на поверхности других растений или над землёй. Каждое условие создаёт для растения свою трудность, поэтому полезными оказываются разные особенности корней. Если нужно сохранить запас питательных веществ, корень утолщается; если в почве не хватает воздуха, некоторые корни растут вверх. Так особенности строения помогают растению выживать, а не возникают случайно.

Когда главному корню нужно накопить питательные вещества, его ткани увеличиваются в объёме и он становится толстым. Такой корень называют корнеплодом. В нём запас сохраняется под землёй и может использоваться растением для дальнейшего роста. У моркови, например, утолщён именно главный корень, поэтому её относят к корнеплодам.

У корнеплода и корневых клубней похожая задача — запасать питательные вещества, но их происхождение различается. В первом случае утолщается главный корень, во втором — боковые или придаточные корни. Поэтому для определения достаточно выяснить, какой корень образовал утолщённую часть. У георгина запасают вещества корневые клубни, а у моркови — корнеплод.

Воздушные корни растут над поверхностью почвы, но выполняют не одну и ту же работу. У некоторых растений они поглощают влагу из воздуха, что полезно там, где корни не могут получать достаточно воды из почвы. У других воздушные корни достигают опоры или земли и закрепляют растение. Их функция зависит от того, где они растут и какую потребность растения удовлетворяют.

Опорные корни формируются у растений, которым нужно надёжно удерживать крупный ствол или тяжёлые ветви. Они могут отходить от ствола и поддерживать его, как подпорки, поэтому растение становится устойчивее. Дыхательные корни нужны в переувлажнённой почве, где мало воздуха и корням трудно получить кислород. Такие корни выступают над поверхностью и обеспечивают газообмен с воздухом.

Видоизменения корней и их функции

Сначала найдите в таблице, какие именно корни изменились, а затем сопоставьте это с функцией. Чтобы различить корнеплод и корневые клубни, проверьте происхождение утолщённой части. Для воздушных корней обращайте внимание не только на их расположение, но и на задачу: поглощение влаги, прикрепление или поддержка.

Разбор задач

Задача 1. Морковь и георгин запасают питательные вещества в утолщённых подземных органах. Определите, где образуется корнеплод, а где — корневые клубни. Сходство растений в том, что оба органа помогают запасать вещества, поэтому по одной функции различить их нельзя. Нужно определить, какой именно корень утолщается.

1. У моркови утолщается главный корень. По определению это корнеплод.
2. У георгина запас накапливают утолщённые придаточные корни. Такие органы называют корневыми клубнями.
3. Сравниваем происхождение утолщённых частей, а не только их внешний вид или общую функцию. Это позволяет не перепутать два вида запасающих корней.

Ответ: у моркови образуется корнеплод, у георгина — корневые клубни.

Задача 2. У растения, живущего во влажной заболоченной почве, над поверхностью выступают вертикальные корни. Какую функцию они выполняют? Само положение корней над землёй подсказывает, что они могут получать вещества из воздуха. Условия заболоченной почвы помогают уточнить, какое именно вещество необходимо растению.

1. В заболоченной почве мало воздуха, поэтому корням трудно получать из неё достаточное количество кислорода.
2. Вертикальные корни выступают над поверхностью и контактируют с воздухом. Это помогает растению получать кислород для дыхания.
3. Корни, приспособленные к такой задаче, называют дыхательными. Их появление связано с переувлажнением почвы, а не просто с тем, что корни растут вверх.

Ответ: это дыхательные корни, они помогают растению получать кислород из воздуха.

Задача 3. У тропического растения часть корней растёт от ствола вниз, достигает почвы и поддерживает тяжёлые ветви. Определите вид корней и объясните, как он помогает растению. Здесь важно учитывать не только направление роста, но и указанную в условии роль. Корни достигают земли и берут на себя часть нагрузки от ветвей.

1. Корни отходят от ствола и направляются к почве, то есть растут над землёй, а затем закрепляются в грунте.
2. В условии сказано, что они поддерживают тяжёлые ветви. Значит, их основная задача — укреплять растение, а не поглощать влагу из воздуха.
3. Такие корни называют опорными. Дополнительная поддержка помогает крупному растению сохранять устойчивость.

Ответ: это опорные корни; они поддерживают ветви и укрепляют растение.

Типичные ошибки

Ошибочно считать корнеплод плодом, потому что в словах есть общий корень «плод», а корнеплод часто выглядит как отдельный крупный орган. Но его основа — утолщённый корень, а не орган, образовавшийся из цветка. Проверьте себя вопросом: где откладывается запас — в главном корне или в плоде растения? Морковь и свёкла относятся к корнеплодам.

Корнеплод и корневые клубни могут выглядеть как утолщённые подземные части, поэтому их легко перепутать. Различать их только по виду ненадёжно: решает происхождение утолщённого органа. Если утолщён главный корень — это корнеплод, а если боковой или придаточный — корневые клубни. Проверяйте именно этот признак.

Не все воздушные корни выполняют одну функцию. Ошибка возникает, когда слово «воздушные» принимают за указание только на поглощение влаги из воздуха. Но такие корни могут также прикреплять растение к опоре или поддерживать его. Чтобы определить их задачу, учитывайте и расположение, и то, что корни делают.

Неверно считать, что корни изменяются случайно или только ради необычного внешнего вида. Особенности корней связаны с условиями жизни растения и его потребностями. Например, в заболоченной почве возникают условия, при которых полезны дыхательные корни. Проверка проста: спросите, какую трудность среды помогает преодолеть это строение.

Связь с другими темами

Для изучения видоизменений полезно знать, чем корень отличается от побега и какие корни входят в корневую систему: главный, боковые и придаточные. Это помогает понять происхождение корнеплодов и корневых клубней. Тема связана с поглощением воды и минеральных веществ, запасанием питательных веществ и приспособлением растений к среде обитания. Эти знания пригодятся при дальнейшем изучении органов, корневых систем и разнообразия приспособлений растений.

Что запомнить

• Видоизменения корней помогают растению выполнять дополнительные функции.
• Корнеплод образуется при утолщении главного корня.
• Корневые клубни образуются из боковых или придаточных корней.
• Воздушные корни развиваются над землёй.
• Опорные корни укрепляют и поддерживают растение.
• Дыхательные корни помогают получать кислород в переувлажнённой почве.