§11. Подземные видоизмененные побеги

Определения и обозначения

Подземный видоизменённый побег — побег, который развивается под землёй и служит для запаса питательных веществ, переживания неблагоприятного времени или вегетативного размножения. Вегетативное размножение — образование нового растения из части материнского растения. Такой побег помогает сохранить запасы и почки до наступления подходящих условий.

Корневище — подземный побег с узлами, междоузлиями, почками и чешуевидными листьями; от него могут отходить придаточные корни. Узел — участок стебля, к которому прикрепляется лист, а междоузлие — часть стебля между соседними узлами. По этим признакам корневище можно распознать и не принять за корень.

Клубень — утолщённая часть подземного побега, в которой накапливаются питательные вещества; почки на клубне называют глазками. У картофеля именно из глазков при подходящих условиях развиваются новые побеги. Значит, клубень не только хранит запас, но и может дать начало новому растению.

Луковица — подземный побег с укороченным стеблем-донцем и мясистыми листьями, в которых запасаются питательные вещества. Донце служит основой, к которой прикреплены листья-чешуи. Такое строение позволяет растению хранить запас и сохранять почки для дальнейшего роста.

Как это устроено

Подземное расположение само по себе не означает, что орган является корнем: и корни, и побеги могут находиться в почве. У побега есть стебель, почки и листья, а у подземного побега эти части иногда сильно изменены. Поэтому корневище узнают по узлам и чешуевидным листьям, клубень — по почкам-глазкам, а луковицу — по донцу и мясистым чешуям. Эти признаки показывают происхождение органа лучше, чем его форма или место роста.

Корневище растёт в почве, а его стебель удлиняется и образует новые участки с узлами и почками. От узлов отходят придаточные корни: они поглощают воду и минеральные вещества, хотя сами не превращают корневище в корень. Когда почка получает подходящие условия, из неё развивается надземный побег с листьями. Так растение может продолжить рост, даже если его прежние надземные части погибли.

У картофеля клубни образуются на подземных побегах, которые утолщаются и накапливают питательные вещества. На поверхности клубня заметны глазки, расположенные в определённых местах, как почки на побеге. Почка содержит зачаток нового побега, поэтому при прорастании из глазка появляются стебель и листья. Корней на месте глазков не образуется: клубень считают побегом именно из-за его происхождения и наличия почек.

В луковице стебель очень короткий и называется донцем; к нему прикрепляются мясистые чешуи. Эти чешуи являются листьями, хотя выглядят не так, как зелёные листья над землёй. В них накапливаются питательные вещества, а почка на донце может дать начало новому побегу. Такое устройство помогает луковице хранить запас компактно и защищать органы возобновления роста.

Запас в корневище, клубне или луковице расходуется, когда растению трудно получать достаточно веществ для роста, например в холодный сезон. Благодаря запасу почки сохраняются и могут развиться, когда условия снова станут благоприятными. У каждого органа запас хранится в своей части: в корневище, утолщённой части клубня или мясистых листьях луковицы. Если часть побега с почкой отделится и попадёт в подходящие условия, из неё может вырасти новое растение.

Сравнение подземных видоизменённых побегов

Сначала сравнивай строение органов: положение в почве не помогает отличить побег от корня. Затем смотри, где именно расположен запас и какая часть органа его хранит. Примеры растений помогают связать названия с тем, что можно увидеть в природе или на огороде.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке изображён подземный орган с узлами, междоузлиями, чешуевидными листьями и почками. Определите его вид. Решать такую задачу нужно по совокупности признаков, а не только по тому, что орган находится в почве. Сравним перечисленные особенности с устройством известных подземных побегов.

1. Узлы и междоузлия показывают, что у органа есть стебель.
2. Чешуевидные листья и почки — дополнительные признаки побега.
3. Сочетание этих частей характерно для корневища.

Ответ: это корневище. Придаточные корни, если они показаны, не меняют вывода: они отходят от корневища, но не являются его основой. Главные признаки здесь — стебель с узлами и почками.

Задача 2. У картофеля обнаружены клубни с глазками. Объясните, почему из глазка может развиться новый побег и почему клубень относят к побегу. Сначала нужно определить, что скрывается за названием «глазок», а затем связать эту часть с происхождением клубня. Наличие запаса питательных веществ важно для роста, но само по себе не определяет, к какому органу относится клубень.

1. Глазок — это почка, а не корень.
2. Из почки при подходящих условиях развивается побег со стеблем и листьями.
3. Почки находятся на утолщённой части подземного побега картофеля, поэтому клубень имеет побеговое происхождение.

Ответ: из глазка может вырасти новый побег, потому что глазок является почкой. Клубень считают побегом из-за его образования на подземном побеге и наличия почек. Питательные вещества в клубне помогают молодому побегу начать рост.

Задача 3. Сравните луковицу лука и корневище по строению и запасанию питательных веществ. Укажите, какие части каждого органа являются стеблем и листьями. Чтобы ответить, сначала найдём стеблевую часть каждого побега, потом определим листья и место хранения запаса. Не следует считать главным признаком внешнее сходство или отличие органов.

1. У луковицы стебель — короткое донце, а мясистые чешуи являются видоизменёнными листьями.
2. У корневища стебель вытянутый, с узлами и междоузлиями; на нём расположены чешуевидные листья и почки.
3. У луковицы вещества запасаются в мясистых чешуях, а у корневища — в тканях самого корневища.

Ответ: оба органа — подземные побеги, но устроены по-разному. У луковицы короткий стебель-донце и запасающие листья-чешуи, у корневища — удлинённый стебель с узлами и чешуевидными листьями. Место запаса в луковице — мясистые чешуи, а в корневище — его ткани.

Типичные ошибки

Ошибка: считать корневище корнем, потому что оно находится в почве. Так думают, если ориентируются только на место расположения органа и не рассматривают его части. Проверь себя: найди узлы, почки и чешуевидные листья — это признаки побега.

Ошибка: принимать глазки картофеля за корни. Их небольшие углубления на клубне могут сбивать с толку, но из глазков развиваются побеги. Проверь себя по функции: корень не даёт стебель с листьями, а почка способна это сделать.

Ошибка: считать клубень картофеля корнем из-за его формы и роста под землёй. Внешний вид и положение не указывают надёжно на происхождение органа. Проверь себя: у клубня есть глазки-почки, а сам он образуется на подземном побеге.

Ошибка: считать мясистые чешуи луковицы частями стебля. Их плотно расположение возле донца может создать такое впечатление, но чешуи — это видоизменённые листья. Проверь себя: стебель луковицы укорочен и представлен донцем, к которому прикреплены чешуи.

Связь с другими темами

Для этой темы нужно знать строение обычного побега: стебель, узел, междоузлие, лист и почку. Эти понятия помогают распознавать побег даже тогда, когда он растёт под землёй и его части изменены. Сравнение с корнем учит определять орган по строению, а не по месту расположения.

Подземные побеги связаны с вегетативным размножением: новое растение может развиться из части корневища, клубня или луковицы. Для этого на части побега должна сохраниться почка, а условия должны подходить для роста. Запас веществ помогает молодому растению развиваться в начале.

Запасание веществ в подземных органах связано с питанием растений и их приспособлением к сезонным условиям. Запасы помогают пережить период, когда рост затруднён, и возобновить его позже. Поэтому строение корневища, клубня и луковицы можно рассматривать как приспособление к жизни растения в меняющихся условиях.

Что запомнить

• Корневище, клубень и луковица — видоизменённые побеги.
• Почки, узлы и видоизменённые листья помогают отличить подземный побег от корня.
• На корневище есть узлы, междоузлия, почки и чешуевидные листья.
• Глазки картофельного клубня — это почки.
• У луковицы укороченный стебель называется донцем.
• Запасающие части подземных побегов помогают растению пережить неблагоприятный период.
• Подземные видоизменённые побеги могут участвовать в вегетативном размножении.