§6. Видоизменения корней

Определения и обозначения

Видоизменённый корень — корень, строение и функции которого изменились в связи с особыми условиями жизни растения. Он выполняет не только обычные задачи корня, но и дополнительную работу: например, помогает запасти пищу или удержать стебель. Такое изменение повышает шансы растения выжить в своей среде.

Корнеплод — утолщённый главный корень, в котором накапливаются запасные питательные вещества. Запас помогает растению пережить неблагоприятное время и использовать накопленное для дальнейшего роста. Корнеплоды образуются, например, у моркови, свёклы и редьки.

Корневые клубни — утолщённые боковые или придаточные корни, служащие для запаса питательных веществ и вегетативного размножения. В отличие от корнеплода, утолщается не главный корень, а другие корни системы. Благодаря запасам и способности образовывать новые растения такие органы помогают переживать неблагоприятный период.

Корни-присоски — видоизменённые корни растений-паразитов, проникающие в ткани растения-хозяина и поглощающие воду и питательные вещества. Они нужны паразиту, потому что тот использует ресурсы другого растения. Само проникновение в ткани хозяина отличает их от обычных корней, просто растущих рядом.

Как это устроено

Корень обычно закрепляет растение в почве и поглощает из неё воду с растворёнными минеральными веществами. Но условия жизни бывают разными: почва может быть рыхлой или переувлажнённой, а растение может расти на другом растении или запасать пищу для будущего роста. Поэтому некоторые корни меняют форму и внутреннее строение. Так они получают дополнительную функцию, полезную именно в конкретной среде.

Корнеплод возникает, когда главный корень утолщается, а в его тканях накапливаются запасные вещества. Это обеспечивает растение запасом, который можно использовать в дальнейшем, например после периода покоя. Такой орган есть у моркови и свёклы, а также у редьки. Утолщённая часть у них — именно корень, а не подземный побег.

Корневые клубни тоже накапливают питательные вещества, но формируются иначе: утолщаются боковые или придаточные корни. Поэтому клубни обычно расположены группами, а не представляют собой один утолщённый главный корень. У георгина такие корни служат вместилищем запасов, необходимых для нового роста. Батат также образует запасающие утолщённые корни.

Если растение нуждается в дополнительной опоре, у него могут развиваться опорные или ходульные корни. Они отходят от стебля и входят в почву, помогая удерживать растение, например на рыхлом грунте. Воздушные корни растут вне почвы и способны поглощать влагу из окружающего воздуха, а у некоторых растений — получать из него растворённые вещества. Эти приспособления помогают добывать ресурсы или сохранять устойчивость там, где обычных корней недостаточно.

В заболоченной почве мало кислорода, потому что вода заполняет промежутки между частицами грунта и затрудняет поступление воздуха. Дыхательные корни выступают над поверхностью почвы и помогают растению получать кислород для газообмена. Иная причина появления корней-присосок — паразитический образ жизни: они проникают в ткани растения-хозяина, откуда забирают воду и питательные вещества. В обоих случаях особое строение корня связано с конкретной трудностью, с которой сталкивается растение.

Видоизменения корней и их функции

Сначала выясни, какая часть корневой системы изменилась: главный корень или боковые и придаточные корни. Затем сопоставь строение органа с его задачей и условиями жизни растения. Если нужно отличить корень от подземного побега, проверь, есть ли у органа почки-глазки.

Разбор задач

Задача 1. Определи, какое видоизменение корня представлено у моркови, георгина, кукурузы и повилики, и назови основную функцию каждого органа. Важно не угадывать только по тому, что орган находится под землёй или возле стебля. Нужно связать признаки строения и происхождение корня с его работой.

1. У моркови утолщён главный корень, поэтому это корнеплод. Его основная функция — запасание питательных веществ.
2. У георгина утолщены боковые или придаточные корни, значит, это корневые клубни. Они запасают вещества, необходимые для последующего роста.
3. У кукурузы корни отходят от нижней части стебля и входят в почву. Это опорные корни, укрепляющие растение.
4. Повилика — растение-паразит, корни которого проникают в ткани хозяина. Это корни-присоски, получающие от него воду и питательные вещества.

Ответ: морковь образует корнеплод, георгин — корневые клубни, кукуруза — опорные корни, а повилика — корни-присоски. Функции соответственно: запас, запас и участие в размножении, опора, получение веществ от хозяина. Различить их помогли происхождение и назначение каждого корня.

Задача 2. Почему морковь относят к корнеплодам, а клубень картофеля — нет, хотя оба органа накапливают запасные вещества? Для ответа недостаточно сравнить только функцию: один и тот же запас питательных веществ может находиться в разных органах растения. Следует проверить, из чего образовался каждый орган и какие признаки строения у него есть.

1. У моркови утолщён главный корень, и в нём накапливается запас. Это соответствует определению корнеплода.
2. Клубень картофеля образуется не из корня, а из подземного побега. На нём заметны почки, называемые глазками.
3. Сравниваем происхождение органов: корень у моркови и побег у картофеля. Запасательная функция сама по себе не делает орган корнем.

Ответ: морковь — корнеплод, потому что её утолщённый орган является главным корнем. Картофель не корнеплод: его клубень — видоизменённый побег с почками-глазками. Так происхождение и признаки строения помогают не путать запасающие органы.

Задача 3. Какие видоизменённые корни полезны растению в заболоченной почве, на стволе другого растения и на рыхлой почве? Объясни выбор с учётом условий среды. В каждом случае нужно определить, какая трудность мешает растению и какая функция корня может её компенсировать. Один и тот же вид корней не обязательно подходит для всех трёх условий.

1. В заболоченной почве мало кислорода, поэтому полезны дыхательные корни, выступающие над грунтом и помогающие газообмену.
2. На стволе другого растения пригодятся воздушные корни: они могут поглощать влагу из окружающей среды. Само соседство со стволом не означает, что растение паразитирует.
3. На рыхлой почве растению может не хватать устойчивости. Опорные или ходульные корни укрепляют его, входя в грунт.

Ответ: для заболоченной почвы нужны дыхательные корни, для жизни на стволе — воздушные, для рыхлой почвы — опорные или ходульные. Выбор определяется не внешним видом места, а потребностью в кислороде, влаге или устойчивости. Так приспособление связывается с условием среды.

Типичные ошибки

Ошибка — считать любой утолщённый подземный орган корнем. Её допускают, потому что корнеплоды, клубни и луковицы могут находиться под землёй и запасать вещества. Но клубень картофеля — побег с почками-глазками, а луковица тоже относится к видоизменённым побегам. Проверь происхождение органа и наличие почек, а не только его расположение.

Ошибка — путать корнеплод и корневые клубни. Оба органа утолщены и запасают питательные вещества, поэтому их легко принять за одно и то же. Различай, какая часть корневой системы увеличилась: у корнеплода это главный корень, у клубней — боковые или придаточные корни. Этот признак позволяет проверить ответ.

Ошибка — объяснять все видоизменения только запасанием питательных веществ. Так думают, если замечают прежде всего корнеплоды и корневые клубни, но корни могут также поддерживать растение, обеспечивать газообмен или помогать паразиту питаться. Сверься с условиями жизни и основной функцией конкретного корня. Если функция не связана с запасом, это не делает его неправильным видоизменением.

Ошибка — называть корнями-присосками любые корни паразитического растения. Обычные корни могут закреплять растение, но сами по себе не обязательно получают вещества от хозяина. Корнями-присосками называют те, что проникают в ткани другого растения и поглощают воду и питательные вещества. Проверь, описано ли именно проникновение в ткани хозяина.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в видоизменениях, нужно знать основные функции корня, различать главные, боковые и придаточные корни, а также понимать, как устроены корневые системы. Тема показывает, как растения приспосабливаются к условиям среды и как запасённые вещества помогают пережить неблагоприятное время. Корневые клубни связывают её с вегетативным размножением. Различение корней и подземных побегов пригодится при изучении органов растений, а корни-присоски помогают понять взаимоотношения организмов.

Что запомнить

• Видоизменение корня возникает в связи с выполнением дополнительной функции.
• Корнеплод образуется из главного корня и накапливает запасные вещества.
• Корневые клубни образуются из боковых или придаточных корней.
• Опорные и ходульные корни укрепляют растение.
• Воздушные корни поглощают влагу и вещества из окружающей среды.
• Дыхательные корни обеспечивают газообмен в условиях недостатка кислорода в почве.
• Корни-присоски помогают растениям-паразитам получать вещества от растения-хозяина.