§ 20. Видоизменения побегов растений

Определения и обозначения

Видоизменённый побег — побег, строение которого изменилось в связи с выполнением особой функции. В нём можно распознать стебель, узлы и почки, а также листья или их следы. Это понятие помогает не путать подземные побеги с корнями: место под землёй само по себе не определяет, к какой части растения относится орган.

Корневище — подземный видоизменённый побег с узлами, междоузлиями, почками и чешуевидными листьями. Оно запасает питательные вещества, помогает растению пережить холод или засуху и может дать начало новым побегам. Эти свойства объясняют, почему корневище служит растению и «кладовой», и способом размножения.

Клубень — утолщённая часть подземного побега, в которой накапливаются питательные вещества. У картофеля на его поверхности заметны глазки — почки, из которых могут вырасти новые побеги. Наличие почек помогает понять назначение клубня и отличить его от корня.

Луковица — укороченный побег, состоящий из донца и сочных чешуй-листьев. Запасы питательных веществ находятся главным образом в сочных чешуях, а почки размещаются на донце и развиваются в новые побеги. Такое строение позволяет растению пережить неблагоприятное время и начать рост, когда условия станут подходящими.

Как это устроено

Обычный побег состоит из стебля, листьев и почек, но его части могут изменяться, если растению нужно выполнять дополнительные задачи. Например, под землёй листья нередко становятся мелкими чешуями, а участки стебля утолщаются или укорачиваются. При этом сохраняются характерные признаки побега, поэтому видоизменённый орган способен одновременно запасать вещества и образовывать новые побеги.

Корневище развивается из подземного побега, который растёт в почве и может удлиняться в стороны. На его стебле различимы узлы с почками и чешуевидными листьями, а участки между узлами называют междоузлиями. Корень устроен иначе: у него нет ни узлов, ни междоузлий, ни почек и листьев. Поэтому, чтобы определить, что перед нами корневище, нужно искать признаки стебля, а не ориентироваться только на расположение органа.

Клубни картофеля образуются на концах подземных побегов, которые отходят от растения. Концы утолщаются, потому что в них накапливаются питательные вещества, нужные для дальнейшего роста. Глазки на клубне — это почки, расположенные в узлах; вокруг них можно заметить следы листьев. Связь глазков с узлами показывает, что клубень является видоизменённым побегом.

В луковице стебель сильно укорочен и образует донце. К нему прикреплены сочные чешуи — видоизменённые листья, в которых сохраняется запас питательных веществ. На донце находятся почки: из них развиваются новые побеги, а из нижней стороны образуются корни. Поэтому для роста луковице нужны и запас чешуй, и почка на донце.

Запас питательных веществ помогает растению начать рост после периода покоя, когда света, тепла или воды было недостаточно. Подземное положение часто защищает видоизменённые побеги от неблагоприятных условий. Почки, расположенные на них, могут дать начало новым растениям, поэтому такие органы участвуют и в вегетативном размножении. Таким образом, запасание, переживание неблагоприятного периода и размножение связаны между собой, но это не одна и та же функция.

Сравнение подземных видоизменённых побегов

Сначала сравните заметную часть органа и расположение почек: эти признаки помогают определить тип побега. Затем проверьте, где именно находятся запасы и как выглядят листья или их следы. Примеры служат подсказкой, но для определения важнее строение, а не название растения.

Разбор задач

Условие: у картофеля нашли утолщённый подземный орган с глазками. Нужно определить этот орган и назвать признак, который подтверждает ответ. Не будем считать его корнем только потому, что он находится в почве. Сначала проверим, что скрывается за глазками.

1. Определяем глазки как почки: из них при подходящих условиях могут развиться побеги.
2. Связываем почки с узлами и следами листьев на поверхности органа.
3. Делаем вывод: это клубень картофеля, то есть утолщённая часть подземного побега.

Ответ: найден клубень картофеля. Его побеговую природу подтверждают глазки-почки, расположенные в узлах; подземное положение не делает его корнем.

Условие: нужно сравнить корневище ириса и корень растения, чтобы определить, где побег, а где корень. Оба органа могут находиться в почве, поэтому одного этого признака недостаточно. Ищем особенности строения, характерные для стебля и листьев.

1. Осматриваем корневище: на нём есть узлы и участки между ними — междоузлия.
2. Ищем чешуевидные листья или их следы, а также почки на узлах.
3. Проверяем корень: у него нет узлов, междоузлий, листьев и почек.

Ответ: орган с узлами, междоузлиями, чешуевидными листьями и почками — корневище, то есть побег. Орган без этих признаков — корень. Такой способ сравнения надёжнее, чем попытка определить орган только по его расположению.

Условие: луковицу разделили на две части. У первой остались донце с почкой, у второй — только сочные чешуи. Нужно выяснить, какая часть сможет дать новый побег и объяснить почему. Для этого важно различать запас питательных веществ и орган, из которого начинается рост.

1. Находим почку: она расположена на донце и содержит зачаток нового побега.
2. Устанавливаем, что первая часть сохранила и донце, и почку.
3. У второй части есть запас в сочных чешуях, но нет почки, способной дать начало побегу.

Ответ: новый побег сможет развиться из части с донцем и почкой. Сочные чешуи снабжают растение запасом питательных веществ, но сами по себе без почки не начинают новый рост.

Типичные ошибки

Ошибка: считать клубень корнем, потому что он находится под землёй. Так думают, опираясь на место, где обнаружен орган, а не на его строение. Проверьте себя: у картофельного клубня есть глазки-почки и следы листьев. Эти признаки показывают, что перед нами видоизменённый побег.

Ошибка: принимать глазки картофеля за случайные углубления. Их можно недооценить, если не знать, что глазки имеют значение для роста растения. Проверьте, что из них способны развиваться новые побеги и что они расположены в узлах. Поэтому глазки — не просто неровности поверхности, а почки клубня.

Ошибка: считать сочные чешуи луковицы частями стебля. Это заблуждение возникает потому, что чешуи плотно окружают остальные части луковицы. Различайте их по строению: чешуи — видоизменённые листья, а укороченный стебель находится внизу и называется донцем. Почки расположены на донце, а запасы находятся в основном в чешуях.

Ошибка: сводить значение видоизменённых побегов только к запасанию питательных веществ. Запасание заметно, но оно не объясняет все возможности этих органов. Проверьте себя: подземное положение помогает пережить неблагоприятный период, а почки дают начало новым побегам. Значит, видоизменённые побеги участвуют также в переживании неблагоприятных условий и размножении.

Связь с другими темами

Перед изучением видоизменённых побегов полезно вспомнить строение обычного побега: стебель, узлы, междоузлия, листья и почки. Именно по этим частям можно определить, что подземный орган относится к побегам, а не к корням. Тема связана и с вегетативным размножением: новые растения могут развиваться из почек на клубнях, корневищах и луковицах. Эти знания помогают понять, как выращивают картофель и луковичные культуры.

Что запомнить

• Видоизменённый побег сохраняет признаки побега, даже если находится под землёй.
• Корневище имеет узлы, междоузлия, почки и чешуевидные листья.
• Глазки картофельного клубня — это почки.
• У луковицы укороченный стебель называется донцем.
• Сочные чешуи луковицы — видоизменённые листья.
• Видоизменённые побеги могут запасать вещества, помогать пережить неблагоприятный период и участвовать в размножении.