§ 20. Стебель, его строение и значение

Определения и обозначения

Стебель — осевая часть побега, которая несёт листья и почки, поддерживает их и связывает органы растения. Его можно представить как опору и путь, по которому вещества перемещаются между корнем и листьями. На стебле размещаются другие части побега, поэтому его строение помогает растению расти и использовать свет.

Узел — участок стебля, от которого отходят лист или листья и могут развиваться почки. Узлы помогают определить, где на побеге прикреплены листья и откуда могут появиться новые побеги. Их расположение влияет на то, как ветвятся стебли и размещаются листья.

Междоузлие — участок стебля между двумя соседними узлами. Если междоузлия длинные, листья на побеге расположены дальше друг от друга; если короткие — ближе. Поэтому по длине междоузлий можно объяснить различия во внешнем виде побегов.

Камбий — слой образовательной ткани между древесиной и лубом. Образовательной называют ткань, клетки которой делятся и дают начало новым клеткам. Камбий нужен для роста стебля в толщину: он образует новые клетки проводящих тканей.

Как это устроено

Стебель развивается из почки, внутри которой находится зачаток будущего побега. Когда почка растёт, её части вытягиваются, а на стебле последовательно возникают узлы и междоузлия. Листья и почки располагаются на узлах, потому что именно там побег формирует точки роста и места прикрепления листьев. Так из одного зачатка вырастает побег с упорядоченно размещёнными частями.

Молодой стебель снаружи покрыт покровной тканью, которая защищает его от повреждений и потери воды. По мере старения стебля наружные части меняются, и у многих растений защитным покровом становится пробка. Под покровом лежат ткани коры, отделяющие наружную поверхность от внутренних частей. Такое расположение помогает одновременно защищать стебель и сохранять в нём рабочие ткани.

Внутри стебля проводящие ткани расположены не случайно: каждой нужен путь между определёнными органами. Древесина проводит воду и растворённые в ней минеральные вещества от корней вверх, к листьям и другим частям растения. Луб переносит органические вещества, образованные в листьях, к тем органам, которым они нужны. Разделение этих потоков помогает снабжать растение водой и продуктами питания.

Между древесиной и лубом находится камбий, клетки которого делятся и образуют новые клетки проводящих тканей. За счёт этой работы стебель становится толще, а в древесине постепенно накапливаются слои. В разные периоды года клетки древесины образуются с различными особенностями, поэтому на спиле видны чередующиеся годичные кольца. Обычно одно кольцо соответствует одному году роста, и их подсчёт позволяет оценить возраст дерева.

Стебель поддерживает листья, цветки и плоды, чтобы они занимали подходящее положение. По его проводящим тканям вещества попадают туда, где они необходимы для жизни и роста. У некоторых растений в стебле накапливаются вода или питательные вещества, а видоизменённые стебли могут помогать размножению. Поэтому стебель не просто удерживает растение, но и участвует в его питании и развитии.

Части стебля и их значение

Читайте таблицу от наружных частей стебля к внутренним, чтобы представить, как ткани расположены относительно друг друга. Затем сопоставьте каждую часть с её функцией. Так легче не перепутать проводящие роли древесины и луба.

Разбор задач

На срезе стебля дерева нужно найти ткань, по которой вода и минеральные вещества поднимаются от корней к листьям. Чтобы ответить, сначала определим направление движения веществ, а затем вспомним функцию каждой проводящей ткани. Это позволит выбрать ткань не по месту на срезе, а по её работе.

1. В условии указано движение от корней к листьям, то есть вверх по растению.
2. Сопоставим этот поток с проводящими тканями: древесина переносит воду и минеральные вещества от корней, а луб — органические вещества от листьев.
3. Значит, нужная ткань — древесина. На срезе её следует искать во внутренней проводящей части стебля.

Ответ: воду и минеральные вещества вверх проводит древесина. Не выбирайте ткань только по тому, ближе ли она к наружной поверхности: решающим признаком здесь служит направление и состав потока.

У двух побегов одинаковое число узлов, но у одного междоузлия заметно длиннее. Нужно объяснить, чем будут различаться побеги. Узел — место прикрепления листа, а междоузлие — промежуток между соседними узлами. Поэтому сравним не количество мест прикрепления, а расстояние между ними.

1. Одинаковое число узлов означает, что на обоих побегах одинаковое число мест, где располагаются листья и могут развиваться почки.
2. У одного побега промежутки между узлами длиннее, значит, узлы и листья будут находиться дальше друг от друга.
3. У второго побега короткие междоузлия, поэтому листья на нём расположены ближе. При прочих равных первый побег будет выглядеть более вытянутым.

Ответ: число узлов одинаковое, но побег с длинными междоузлиями более вытянут, а его листья расположены дальше друг от друга. По одному числу узлов длину побега определить нельзя — нужно учитывать и длину междоузлий.

На спиле дерева насчитали 12 годичных колец. Нужно объяснить, что можно заключить о возрасте стебля и почему кольца образуются. Сначала свяжем кольца с работой камбия, затем истолкуем их число. При подсчёте важно считать именно кольца древесины, а не отдельные линии внутри одного кольца.

1. Камбий делится и образует новые клетки древесины и луба, благодаря чему стебель растёт в толщину.
2. В течение разных периодов года древесина образуется неодинаково, поэтому её слои различаются и становятся заметны на спиле как кольца.
3. Обычно одно годичное кольцо соответствует одному году роста. Если насчитано 12 колец, стеблю дерева примерно 12 лет.

Ответ: возраст стебля можно оценить примерно в 12 лет. Это вывод по числу годичных колец, которые возникают из-за сезонного образования слоёв древесины при работе камбия.

Типичные ошибки

Ошибка: считать узел и междоузлие одним участком. Их путают, потому что оба слова называют части одного стебля; однако узел — место прикрепления листа, а междоузлие — промежуток между соседними узлами. Проверьте себя: если на участке есть место, откуда отходит лист, это узел, а не междоузлие.

Ошибка: менять местами функции древесины и луба. Оба названия относятся к проводящим тканям, поэтому их легко смешать, но древесина несёт воду и минеральные вещества от корней, а луб — органические вещества от листьев. Для проверки проследите, откуда и куда движется поток, и вспомните, какая ткань его проводит.

Ошибка: думать, что стебель нужен только для удержания растения. Так кажется, если замечать лишь его опорную роль, но стебель также проводит вещества, иногда запасает их и может участвовать в размножении. Проверьте ответ, перечислив не одну, а несколько функций стебля.

Ошибка: считать камбий наружным покровом или частью поверхности стебля. Такое представление возникает из-за того, что камбий связан с ростом и часто упоминается рядом с другими тканями, однако он расположен между древесиной и лубом. Чтобы проверить себя, назовите его соседние ткани и вспомните: камбий обеспечивает утолщение, а не защищает стебель снаружи.

Связь с другими темами

Чтобы понять устройство стебля, нужно знать, как устроены побег, лист и почка, и отличать органы растения от тканей. Эти знания помогают увидеть, как части побега связаны между собой и где на нём находятся листья и почки.

Проводящие ткани объясняют, как вода поступает от корней к листьям и как перемещаются продукты фотосинтеза. Поэтому строение стебля связывает темы о корне, листе и питании растения.

Знание стебля пригодится при изучении роста растений, строения стеблей разных видов и вегетативного размножения. Оно помогает понять, почему стебли могут отличаться по строению и выполнять дополнительные функции.

Что запомнить

• Стебель — осевая часть побега.
• Листья и почки располагаются на узлах.
• Междоузлие — участок между соседними узлами.
• Древесина проводит воду и минеральные вещества от корней.
• Луб проводит органические вещества от листьев.
• Камбий обеспечивает утолщение стебля.
• Стебель поддерживает органы растения, проводит вещества и может запасать их.