§ 21. Видоизменения корней

Определения и обозначения

Корнеплод — утолщённый главный корень, в котором растение запасает питательные вещества. Такое утолщение помогает пережить неблагоприятный период и даёт ресурсы для дальнейшего роста. Корнеплоды образуют морковь, свёкла и репа.

Корнеклубень — утолщённый боковой или придаточный корень, служащий для запаса питательных веществ. Он выполняет похожую роль, но развивается не из главного корня. Корнеклубни есть у георгина и батата.

Воздушные корни развиваются над землёй и могут поглощать влагу из воздуха. Они особенно полезны растениям влажных тропических лесов: помогают получать воду из влажного воздуха, даже если корни не могут взять её непосредственно из почвы. Это приспособление к условиям обитания, а не способ паразитировать.

Корни-прицепки — видоизменённые корни, с помощью которых растение прикрепляется к опоре. Они помогают удерживаться на вертикальных поверхностях и не дают стеблю соскальзывать. Например, плющ с их помощью поднимается по стенам и стволам деревьев.

Как это устроено

Корень может изменяться, если обычных функций для выживания недостаточно или условия среды требуют особого приспособления. Поэтому некоторые корни начинают запасать вещества, участвовать в дыхании или прикреплении растения. По строению и месту развития корня можно понять, какую задачу он выполняет. Такие изменения называют видоизменениями корней.

Запасающие корни утолщаются потому, что в них накапливаются питательные вещества. Если запас формируется в главном корне, возникает корнеплод, как у моркови, свёклы и репы. Если утолщаются боковые или придаточные корни, образуется корнеклубень, как у георгина и батата. Значит, для различения этих органов нужно выяснить не только, что они запасают, но и из какой части корневой системы произошли.

У растений-паразитов корни-присоски решают другую задачу: помогают получать питание от растения-хозяина. Например, у повилики такие выросты проникают в ткани растения, на котором она живёт. Оттуда повилика поглощает воду и питательные вещества. Это позволяет паразиту использовать ресурсы хозяина, а не получать всё необходимое обычным путём из почвы.

Влажный воздух тропических лесов даёт некоторым растениям возможность поглощать воду над землёй, поэтому у них развиваются воздушные корни. У растений болот и заболоченных мест другая трудность: вода заполняет промежутки между частицами почвы, и корням не хватает доступа к воздуху. В ответ могут образоваться дыхательные корни, выступающие над поверхностью грунта. Их положение помогает корням получать кислород из воздуха и участвовать в газообмене.

Плющ использует корни-прицепки, чтобы удерживаться на вертикальной опоре. Они прикрепляют растение к поверхности, поэтому стебель может расти вверх, не лежа на земле. Дыхательные корни тоже могут выступать над почвой, но выполняют иную задачу: не прикрепляют растение, а помогают получать кислород. Чтобы не путать видоизменения, нужно связывать их форму с функцией и условиями жизни растения.

Видоизменения корней и их функции

Таблица показывает, из каких корней возникает каждое видоизменение и для чего оно служит. Сравнивая происхождение органа и его функцию, легче отличить корнеплод от корнеклубня и дыхательные корни от воздушных. Используйте примеры как подсказки, но помните: главное — строение и выполняемая задача.

Разбор задач

Задача 1. Рассмотрите морковь, свёклу и георгин. Определите, какие запасающие органы относятся к корнеплодам, а какие — к корнеклубням. Внешне все они могут выглядеть как утолщённые подземные части растения. Поэтому одного признака «накапливает запас» недостаточно: нужно установить происхождение органа.

1. Вспомните, что корнеплод образуется из главного корня, а корнеклубень — из боковых или придаточных корней. Это различие и будет главным при сравнении.
2. Сопоставьте растения с известными примерами: морковь и свёкла образуют утолщённый главный корень. У георгина запасающие утолщения возникают на корнях другого типа — боковых или придаточных.
3. Проверьте вывод: оба вида органов запасают вещества, но их происхождение различается. Значит, классификация основана не просто на форме, а на том, какая часть корневой системы утолщилась.

Ответ: морковь и свёкла образуют корнеплоды, а георгин — корнеклубни. Чтобы определить тип незнакомого запасающего органа, выясните, из какого корня он возник.

Задача 2. У повилики обнаружены выросты, проникающие в стебель растения-хозяина. Как они называются и какую функцию выполняют? Сам факт проникновения в ткани подсказывает, что выросты связаны с получением веществ от другого растения. Нужно назвать их и объяснить, откуда поступают необходимые повилике ресурсы.

1. Определите, к какому типу относится повилика: это растение-паразит, использующее растение-хозяина. Значит, проникновение выростов в его ткани не служит прикреплению к вертикальной опоре.
2. Назовите выросты: это корни-присоски. Они проникают в ткани хозяина, чтобы обеспечить связь паразита с источником питания.
3. Укажите, что получает повилика: корни-присоски поглощают воду и питательные вещества из растения-хозяина. Такой ответ связывает строение выростов с их функцией.

Ответ: выросты называются корнями-присосками. Они проникают в ткани растения-хозяина и поглощают из них воду и питательные вещества.

Задача 3. Растение растёт на заболоченной почве, а его корни выступают над поверхностью грунта. Объясните, почему это помогает растению выжить, и определите вид корней. В переувлажнённой земле вода занимает поры, в которых обычно находится воздух. Из-за этого подземным частям растения может не хватать кислорода.

1. Свяжите условие среды с трудностью для растения: заболоченная почва плохо снабжает корни воздухом. Значит, выступающие части должны помогать получать кислород не из грунта, а из окружающего воздуха.
2. Определите вид корней по их функции: это дыхательные корни. Они выступают над переувлажнённой почвой и обеспечивают доступ кислорода, необходимого для дыхания.
3. Проверьте различие с воздушными корнями: воздушные корни могут поглощать влагу из воздуха, а дыхательные помогают газообмену в условиях нехватки кислорода в почве. Положение над грунтом само по себе не определяет функцию.

Ответ: это дыхательные корни. Они выступают над заболоченной почвой, чтобы получать кислород из воздуха и помогать растению выжить при недостатке воздуха в грунте.

Типичные ошибки

Ошибка — считать любое утолщение под землёй корнеплодом. Так думают, потому что разные запасающие органы внешне похожи, а иногда с корнем можно перепутать видоизменённый побег. Проверьте себя: выясните, из какой части растения образовано утолщение, и не делайте вывод только по его расположению или форме.

Корнеплод и корнеклубень часто путают, потому что оба накапливают питательные вещества. Но корнеплод развивается из главного корня, а корнеклубень — из боковых или придаточных. Чтобы проверить ответ, задайте вопрос: какая именно часть корневой системы утолщилась?

Воздушные корни иногда ошибочно считают паразитическими, ведь они развиваются над землёй и соприкасаются с другими объектами. Однако их главная особенность — поглощение влаги из воздуха, а не питание за счёт растения-хозяина. Проверьте, проникает ли корень в ткани другого растения; если нет, называть его корнем-присоской нельзя.

Ещё одна ошибка — думать, что все корни только поглощают воду и закрепляют растение. Такое представление возникает, если помнить лишь основные функции корневой системы. Видоизменённые корни могут запасать вещества, получать питание от хозяина, участвовать в дыхании или прикреплять растение; проверяйте назначение по условиям жизни и строению.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в видоизменениях, нужно знать строение корня и различать главный, боковые и придаточные корни. Эти понятия помогают определить происхождение запасающего органа и не перепутать корень с побегом. Дальше тема пригодится при изучении приспособлений растений к среде обитания и вегетативного размножения. Сравнение корней и видоизменённых побегов учит определять органы не только по внешнему виду, но и по их строению.

Что запомнить

• Видоизменение корня связано с выполнением дополнительной функции.
• Корнеплод образуется из главного корня.
• Корнеклубень образуется из боковых или придаточных корней.
• Корни-присоски помогают растениям-паразитам получать вещества от растения-хозяина.
• Воздушные корни могут поглощать влагу из воздуха.
• Дыхательные корни помогают получать кислород на переувлажнённой почве.
• Корни-прицепки служат для прикрепления растения к опоре.