Форма и различные типы стеблей. Стебель. Разнообразие стеблей

Есть растения, которые навсегда останутся низкими, как трава, а есть такие, которые за несколько лет становятся настоящими великанами. Их огромные стволы человек превращает в древесину, которую использует в разных целях. Большие деревья валят с помощью бензопилы. Бедные деревья! Люди с лёгкостью рубят их, а ведь чтобы дерево выросло большим и высоким, должно пройти очень много лет.

Вьющиеся стебли

Если стебель растения гибкий и тонкий, ему не хватает сил держаться прямо. В этом случае ему создают опору - рядом с ним в землю втыкают палочку, вокруг которой растение будет обвиваться. Так ведёт себя росток фасоли, который тянется к свету.

Растения используются не только для еды. Из стволов деревьев делают древесину, целлюлозную массу для изготовления бумаги, текстильное волокно. Зелёный мир позволяет человеку получать множество натуральных ароматизаторов и химических веществ для промышленности.

Возраст деревьев

«Лазающие» стебли

Некоторые растения со слабым стеблем, как, например, плющ, научились цепляться за окружающие предметы. Они прилипают к различным поверхностям своими маленькими «пальчиками», которые на кончиках имеют очень клейкие маленькие присоски.

Враги

Так как корни растений являются хранилищем питательных веществ, многие насекомые, птицы и животные хотят ими полакомиться. Это враги растений . Самые главные подземные вредители - кроты, которые, роя свои подземные ходы, повреждают корни растений.

GD Star Rating
a WordPress rating system

Форма стеблей большей частью цилиндрическая, у некоторых трехгранная (например, у осок), четырехгранная (у губоцветных), многогранная (у многих кактусов и др.), сплюснутая или плоская (опунции, некоторые мятлики, рдесты), вздутая боченковидно (у некоторых тропических бомбаксовых) и т. д.

Безлистный, несущий соцветие (или цветок) стебель (точнее, одно междоузлие стебля под соцветием или цветком) называют стрелкой (у луков, примулы и др.), у таких растений остальная (нижняя) часть стебля бывает обычно очень укорочена, междоузлия в ней почти не развиты и листья тесно скучены у самой земли, образуя так называемую прикорневую розетку .

Среди деревянистых растений различают деревья, кустарники и полукустарники. Кустарники отличаются от деревьев сильным развитием ветвей, начиная с основания ствола, так что главный ствол отличить почти нельзя. Поэтому у них нет того отчетливого деления на ствол и крону, которое характерно для деревьев. Признак этот не очень надежный, и различие между деревьями и кустарниками довольно условное. Промежуточные формы мы встречаем, например, у боярышников, крушин.

Полукустарниками называют растения, побеги которых деревенеют лишь в нижней части, а на верхних концах к зиме сохнут и отмирают (например, у черники, богородицыной травки, лекарственного шалфея и др.).

Стебли, стелющиеся по земле и укореняющиеся в узлах при помощи придаточных корней, называют ползучими , как например у земляники, некоторых лапчаток, костяники, барвинка, лугового чая (Lysimachia nummularia ), будры и многих других. При этом, если они имеют короткие междоузлия, их называют плетями , если же длинные, - усами или столонами .

У растений с ползучими стеблями часть побегов (обычно несущих цветки) вертикальная. При помощи ползучих побегов происходит передвижение растений с места на место, так как старые стебли отмирают, а новые захватывают новые участки почвы.

Стебли, только стелющиеся по земле, но не укореняющиеся, называют в описательной морфологии лежачими или стелющимися ; таковы, например, стебли птичьей гречихи, или спорыша (Polygonum aviculare ), грыжника (Herniaria glabra ), якорцев (Tribulus terrestris ), крымского молочая (Euphorbia myrsinites ) и др.

Лианами называют интересную экологически и морфологически группу лазящих или вьющихся растений, которые взбираются наверх, к свету, цепляясь за соседние растения (или какую-нибудь другую опору) при помощи шипов, различных прицепок, усиков или обвиваясь вокруг них. Если у вьющихся лиан стебель завивается в том же направлении, как движется стрелка на циферблате часов, то его называют вьющимся вправо

(например, у хмеля), если же в обратном - вьющимся влево (у вьюнка, фасоли и вообще у большинства вьющихся лиан).

Среди лиан имеются деревянистые и травянистые представители различных групп растений.

Характерными для лиан являются тонкие, гибкие, быстрорастущие стебли, с длинными междоузлиями; не опираясь на соседние растения, они не могли бы держаться прямо и выбраться наверх, к свету, из леса или травянистой заросли, где они обычно растут. У некоторых лазящих пальм-ротангов, растущих в лесах тропической Азии, стебель, перебрасывающийся с дерева на дерево, достигает длины 200, даже 300 м (т. е. гораздо больше самых высоких деревьев) при толщине в 2-4 см . Характерными особенностями лиан являются: 1) легкий вес, зависящий от небольшой толщины стеблей; 2) большая гибкость и растяжимость, зависящая от качества их механических элементов, расщепления древесины на отдельные участки и т. д.; 3) позднее одревеснение у деревянистых лиан верхушек побегов и усиков; 4) у вьющихся лиан очень слабое вначале развитие на вершине побега листьев и ветвей, так как они препятствовали бы движению растущей верхушки; 5) очень крупные размеры сосудов и ситовидных трубок, стоящие в связи с незначительным количеством их вследствие малой толщины стеблей. При разрезании стеблей многих тропических лиан из сосудов их вытекает такое количество воды, что ею можно утолить жажду при путешествиях по тропическим лесам.

Все описанные особенности лиан облегчают им борьбу за свет при малой затрате пластического материала на построение стебля.

Столонами (от латинского "столо", род. падеж "столонис" - отпрыск) называют вообще тонкие, с длинными междоузлиями, горизонтальные боковые побеги растений, выходящие из подземных или надземных узлов стебля и служащие для вегетативного размножения. Они или растут под землей (у картофеля), или стелются по земле, укореняются в узлах и дают в этих местах из пазушных почек новые вертикальные побеги (часто с укороченными междоузлиями и розетками листьев), как например у земляники, костяники, лапчатки (Poientilla anserina ), волосистой ястребинки (Hieracium pilosella ) и многих других.

От испанского "лиар" - связывать, обвивать, виться.

Побег имеет систему меристем (образовательных тканей), поддерживающих нарастание тканей в дли­ну и толщину. Рост побега в длину осуществляется за счет верхушечной (апекальной ) и вставочных (интеркалярных ) меристем, а в толщину – за счет боковых мери­стем : прокамбия, камбия, феллогена и отчасти перицикла. На начальных этапах развития побега складывается первичная анатомическая структура стебля, со­храняющаяся у однодольных и споровых растений в течение всей жизни. У двудольных и голосемен­ных первичная структура довольно быстро нарушается в результате разного рода вторичных изменений (главным образом благодаря деятельности камбия и феллогена) и в итоге формируется вторичное строение стебля.

Первичная структура стебля складывается по мере дифференциации кле­ток верхушечной (апекалъной) меристемы. Самые наружные ее слои преобразу­ются в протодерму, клетки которой формируют первичную покровную ткань – эпидерму. На уровне первых листовых примордиев (зачатков листьев) из клеток расположенных на периферии и в центре апекса формируется основная меристе­ма, которая в свою очередь образует сердцевину и первичную кору. Между ними сохраняются несколько рядов активных меристематических клеток, располагаю­щихся кольцом, которое называется образовательным. Клетки образовательного кольца в основании молодых зачатков листьев дают начало первичной боковой меристеме – прокамбию (в виде пучков или сплошным кольцом). У многих дву­дольных клетки образовательного кольца, расположенные между тяжами прокам­бия дифференцируются позднее в паренхимные элементы – сердцевинные лучи, соединяющие сердцевину с первичной корой. В стеблях травянистых двудольных растений клетки образовательного кольца, не участвующие в образовании про­камбия, дают начало другой меристеме – перициклу, который дает начало парен­химе или склеренхиме.

Прокамбий является предшественником первичных проводящих тканей: пер­вичной флоэмы и первичной ксилемы. Флоэма начинает формироваться раньше ксилемы. Она закладывается в наружных частях прокамбиальных тяжей или прокамбиального кольца и развивается центростремительно. Ксилема закладывается во внутренних участках прокамбия и развивается центробежно – навстречу фло­эме.

О

бразовавшиеся из прокамбияпервичные флоэма и ксилема составляют ос­нову осевого (центрального) цилиндра или стелы.

В

Рис. 6.9. Поперечный срез стебля липы.

А – общий вид; Б – схема.

1 – эпидермис, 2 – первичная кора,

3 – кольца флоэмы и ксилемы;

4 – сердцевина.

Рис. 6.8. Поперечный срез стебля

люцерны .

А – общий вид; Б – схема.

1 – эпидермис, 2 – первичная кора, 3 – проводящие пучки, 4 – сердцевина, 5 – сердцевинный луч, 6 – пучковый камбий, 7 – межпучковый камбий.

сястела, занимающая центральную часть стебля, состоит из проводящих тканей , сердцевины (иногда она разрушается), перицикла (если он имеется) и тех постоянных тканей, которые из него возникают (паренхима и склеренхима ). Сердцевина располагается внутрь от проводящей ткани и обычно состоит из отно­сительно тонкостенных паренхимных клеток. В ней часто откладываются запас­ные питательные вещества. Иногда часть сердцевины разрушается и образуется полость .

Для большинства двудольных характерна эустела – стела, главным компо­нентом которой являются расположенные кольцом проводящие пучки (рис. 6.8). У многих древесных растений стела непучкового строения (флоэма и ксилема располагаются сплошным кольцом вокруг кольца прокамбия и позднее камбия) (рис. 6.9).

Рис. 6.10. Поперечный срез стебля однодольных растений.

А – соломина ржи (а – общий вид (схема), б – участок стебля): 1 – эпидермис, 2 – устьица, 3 – хлоренхима, 4 – кольцо склеренхимы, 5 – флоэма, 6 – ксилема, 7 – основная паренхима, 8 – полость стебля.

Б – участок стебля кукурузы: 1 – эпидермис, 2 – склеренхима, 3 – основная паренхима, 4 – закрытые проводящие пучки, 5 – склеренхимная обкладка пучка, 6 – лакуна протоксилемы.

В стебле однодольных образовательное кольцо не возникает и в большинстве случаев многочисленные закрытые пучки (пучки, в которых не возникает камбий) равномерно распределены по всей толще стебля, занятой клетками основной паренхимы (рис. 6.10). Хорошо развитой сердцевины здесь нет, а граница центрального цилин­дра в связи со слабо развитым перициклом также не ясна. Такая стела называется атактостелой.

У двудольных растений кнаружи от перицикла располагается первичная кора, в состав которой вхо­дит паренхима , нередко колленхима и иногда секреторные элементы. Самый внутренний слой первичной коры – эндодерма. Однако в стебле она никогда не бывает столь отчетливо развитой, как в корне, в ней часто откладывается крахмал, поэтому ее называют крахмалоносным влагалищем. Лишь в корневищах обычно развивается типичная эндодерма с поясками Каспари (рис. 6.11).

Рис. 6.11. Строение молодого стебля двудольных растений.

А – пролески; Б – клевера.

1 – эпидермис, 2 – хлоренхима, 3 – колленхима, 4 – паренхима коры, 5 – крахмалоносное влагалище, 6 – перицикл, 7 – флоэма, 8 – камбий, 9 – ксилема, 10 – склеренхима,

11 – сердцевинный луч, 12 – первичная кора, 13 – центральный цилиндр, 14 – сердцевина.

У большинства однодольных растений атактостела сохраняется в течение всей жизни. Вторичная меристема – камбий – у них никогда не возникает, поэто­му отсутствуют и вторичные проводящие ткани. Утолщение, наблюдаемое у дре­вовидных однодольных (пальмы, юкки, драцены, алоэ ), осуществляется благодаря образованию значительных количеств паренхимных клеток, возникающих в ре­зультате активности особых внепучковых меристематических клеток, распола­гающихся по периферии стебля.

Таким образом, в стебле однодольных растений нет четкого деления на первичную кору, центральный цилиндр и сердцевину; пучки закрытого типа , разбросаны по основ­ной паренхиме; прочность стебля обеспечивается хорошо развитой склеренхимой (располагается кольцами); в центре, на месте сердцевины, часто формируются од­на или несколько полостей (рис. 6.10).

Для первичного анатомического строения стебля двудольных растений характерно четкое деление на первичную кору , центральный цилиндр и сердцевину ; открытые коллатеральные пучки (реже сплошной центральный ци­линдр), их расположение в один круг (эустела ); сильнейшая паренхиматизация стебля (рис.6.8, 6.9, 6.11).

Вторичное строение стебля. У двудольных довольно рано возникают вто­ричные изменения анатомической структуры стебля, которые связаны главным образом с активностью камбия, отчасти с другой вторичной меристемой – феллогеном. У многих видов они начинаются уже у однолетних побегов и чисто внешне это можно заметить по изменению их окраски, которая становится коричневой (образование пробки феллогеном ).

Вторичные изменения в центральном цилиндре начинаются с заложением камбия, который возникает из остатков прокамбия.

В

многолетних, длительно утолщающихся стеблях деревьев и кустарниковкамбий с самого начала образуется в виде непрерывного кольца, а затем отклады­вает сплошные слои вторичных ксилемы и флоэмы или в прокамбиальных тяжах возникает вна­чале пучковый камбий, затем между разобщенными его участками закла­дывается межпучковый камбий, после чего начинают откладываться сплош­ные слои вторичных проводящих тканей. При этом формируется беспучковая структура стебля (рис. 6.12).

В

Рис. 6.12. Строение трехлетней ветки

липы.

1 – эпидерма, 2 – перидерма, 3 – первичная кора, 4 – луб, 5 – камбий, 6 – древесина, 7 – граница годичных колец, 8 – крупные сосуды ксилемы,

9 – первичная ксилема, 10 – сердцевина,

11,12 – соответственно вторичный и первичный сердцевинные лучи, 13 – друзы.

Рис. 6.13. Стебель кирказона .

1 – кутикула, 2 – эпидермис, 3 – коровая паренхима, 4 – лубяные волокна, 5 – флоэма, 6, 7 – пучковый и межпучковый камбий, 8 – ксилема, 9 – сердцевина.

недолговечных травянистых сте­б­­лях с ограниченным утолщением вначале возникаетмежпучковый камбий, а затем пучковый, образуя спло­шное камбиальное кольцо, но вто­рич­ные проводящие ткани откладыва­ют­ся лишь в пучках, а вне пучков кам­бий образует паренхиму, не отличи­мую от паренхимы коры и сердце­ви­ны, либо механические элементы (рис. 6.13). Или меж­пучковый камбий никогда не возни­кает и в течение всей жизни сохраняется пучковое строение стебля.

П

ри любом типе вто­ричных изменений вцентральном цилиндре пер­вичная ксилема «оттесняется» к центру и ее остатки располагаются на границе с сердце­ви­ной. Напротив, первич­ная флоэма оттесняется нарастающей вторичной фло­эмой к периферии (рис. 6.14).

П

Рис. 6.14. Схема перехода от первичного к вторичному

строению стебля двудольного растения.

А – первичное строение; Б – появление кольца камбия;

В – развитие вторичного строения.

1 – эпидермис, 2 – кора, 3 – первичная флоэма, 4 – вторичная флоэма, 5 – пучковый камбий, 6 – межпучковый камбий, 7 – вторичная ксилема, 8 – первичная ксилема, 9 – сердцевина.

ервичная кора в стеб­лях однолетних побегов травянистых растений в целом изменяется мало. Она становится тоньше в результате рас­тяжения, но, как прави­ло, сохраняется и функционирует; лишь в одре­весневающих частях од­нолетних побегов под эпидермой, которая может слущиваться, нередко закладывается пробка.

Таким образом, в структуре стебля однолетнего травянистого двудольного растения выделяют: видоизмененный центральный цилиндр, включающий ткани, возникшие из перицикла, остатки первичной и вторичную флоэму, камбий, вто­ричную и остатки первичной ксилемы, сердцевину. Видоизмененный центральный цилиндр окружен первичной корой (рис. 6.14).

У древесных и кустарниковых двудольных, а также у хвойных вторичные утолщения могут продолжаться многие годы, причем стволы у некоторых видов достигают несколько метров в диаметре. В результате формирования вторичных постоянных тканей черты эустелы полностью теряются, одновременно изменяет­ся и структура периферийной части стебля.

Топографически в стебле многолетнего древесного растения можно выделить три основные части: кору, древесину и сердцевину (рис. 6.12, 6.15).

Границы коры и древесины проходит по камбию. Кора включает остатки эпидермы (если они сохраняются), весь комплекс перидермы, возникший в ре­зультате деятельности феллогена, остатки первичной коры, группы механических элементов различного происхождения, располагающихся на границе остатков первичной коры и флоэмы, и всю массу флоэмы (вторичную и первичную, если она сохранилась). Позднее первичная кора становится совершенно неразличимой, а из наружных слоев вторичной коры образуется корка (мертвая часть коры, ко­торая постоянно слущивается).

Проводящие и паренхимные элементы вторичной флоэмы составляют так называемый мягкий луб, а ее механические элементы (лубяные волокна, образо­ванные камбием) – твердый луб. Во вторичной флоэме можно различить флоэмные участки первичных и вторичных сердцевинных лучей. Первичные лучи обычно шире вторичных, длиннее их и соединяют сердцевину с первичной корой. Они образуются еще в период формирования первичной анатомической структу­ры стебля. Вторичные лучи – результат деятельности камбия (рис. 6.12).

Во вторичной флоэме многолетних стеблей функцию проведения осуществ­ляет самая внутренняя ее часть, обычно не превышающая по толщине 1 мм. Про­чие ее части функционируют как запасающие и механические ткани.

К

амбиальная зона , граничащая со вторичной флоэмой, чаще всего представ­лена несколькими рядами таблитчатых клеток. Ко внутри от нее находится вто­ричная ксилема с несколькими кольцами прироста, обычно называемая древеси­ной. Ею занята основная масса стеблей многолетних растений. Ксилема образует сплошной цилиндр, мощность которого зависит от активности камбия, возраста стебля и ряда экологических факторов (рис. 6.12, 6.15).

У

Рис. 6.15. Поперечный спил дерева.

1 – корка, 2 – флоэма, 3 – камбий, 4 – заболонь, 5 – ядро, 6 – годичные кольца.

многолетних растений, обитающих в умеренном и холодном климате,кам­бий активен периодически. Он начинает свою деятельность весной и прекращает осенью. Диаметр просвета осенних элементов ксилемы значительно уже, чем ве­сенних. Это одна из причин образования в древесине многих деревьев и части кустарников так называемых годичных колец (рис. 6.15). На темп роста годичного кольца и его ширину значительное влияние оказывают количество атмосферных осадков, температура, освещение. По числу годичных колец на спиле ствола можно опре­делить возраст дерева.

В стволах ряда деревьев наружные молодые слои древесины, примыкающие к камбию, физиологически более активны и носят название заболони. Они отли­чаются более светлой окраской, меньшей механической прочностью, меньшей ус­тойчивостью к поражениям грибами и насекомыми. Самые старые участки древе­сины расположены ближе к центру стебля. Полости сосудов здесь обычно заку­пориваются выростами протопластов ближайших паренхимных клеток – тиллами, заполняются различными консервирующими веществами и слой за слоем пропитываются таннидами (дубильными веществами). В результате эта часть де­рева, называемая ядром, приобретает определенную окраску, характерную для данной породы (рис. 6.15).

Прямостоячий стебель древовидных папорот - У папоротников, как правило, листва по массе НИКОЕ, несущий на верхушке крону листьев, и размерам преобладает над стеблем. Тем не ме - называют стволом. Высокие стволы обычнее стебли папоротников довольно разнообраз - но снабжены у основания многочисленными ны как по внешней своей форме, так и особенно воздушными корнями, придающими им по внутреннему, анатомическому строению, устойчивость.
Дакридиум рыхлолистный никогда не образует прямостоячего стебля. Его тонкие слабые стебли могут, как у лиан, подниматься по ветвям соседних растений на высоту до 120 см. От других родов подокарповых это растение отличается отсутствием смоляных каналов в стеблях, листьях и семязачатках.
Все древесные растения удовлетворяют четырем условиям: обладают проводящей системой; являются многолетними; имеют твердые, чаще прямостоячие стебли, не отмирающие на зиму; кроме первичного прироста с кончиков главного и боковых стеблей (верхушечный рост) характерен прирост в толщину.
Созревает позднее на 7 - 10 дней, по А / и оэерненности различий нет По А достоверно больше, по / и озерненности достоверно меньше Прямостоячий стебель, созревает позже на 7 - 10 дней.
Прямостоячие стебли были покрыты толстой кутикулой, а внешняя часть коры состояла из толстостенных субэпи-дермальных клеток, что свидетельствует о заметной ксероморфности этого растения. Ксеро-морфность ота объясняется тем, что зостерофиллум был, по всей вероятности, галофитом.
Стебель у осмунды хотя и короткий, но прямостоячий, чем она отдаленно напоминает древовидные папоротники. Такой же короткий прямостоячий стебель у плагиогирии, один из видов которой - пла-гиогирия Матсумуры (Plagiogyria matsumure-ana) - обитает на болотах острова Итуруп (Курильские острова) и в Японии.
Сорта кормового гороха - Иыгева Кирью, Ауреол и другие, относящиеся к подвиду arvense, достигшие на диплоидном уровне максимального проявления признака крупности семян или вегетативной массы, включены в исследования с целью выяснения возможности усиления этих признаков после удвоения числа хромосом. Штамбовые формы - Штамбовый П-2, Штамбовый 71 и другие, имеющие прямостоячий стебель в первой половине вегетации, привлечены для выяснения возможности усиления этого признака на тетраплоидном уровне. Кроме пелю - шек - типа Фаленская 42, № 349, Яровая краснодарская, Розоцветко-вая, Спартанец, имеющих кормовое значение, в качестве исходного материала включены также мелкосемянные сильнокустящиеся полукультурные пелюшки, относящиеся к подвиду transcaucasicum. Особенность этих форм состоит в том, что они мало еще затронуты селекцией на максимальное проявление таких признаков, как крупность семян и урожай вегетативной массы, и, кроме того, могут быть использованы для гибридизации со слабокустящимися ценными культурными сортами, если появится необходимость усиления у них признака кустистости.
К растениям с надземной частью, не требующей опоры, относятся кустарники и деревья. Деревья характеризуются наличием одного ствола (центральная ось), кустарники имеют по нескольку более или менее прямостоячих стеблей. Деревья обычно выше кустарников. Иногда разница между деревьями и кустарниками может быть сглажена условиями среды или специальными приемами формирования.
Прорастание споры, строение заростков (гаме-тофитов, гаметангиев и зародыша у хвоща (Equisetum. Хвощи характеризуются очень большой морфологической пластичностью. Например, у недавно поселившегося на хорошо освещенном участке с нарушенным растительным покровом хвоща полевого стебли обычно низкие, распростертые, но позже, когда разовьется окружающая растительность, от более зрелых корневищ того же клона могут отходить мощные прямостоячие стебли с ветвистыми веточками. При приближении к северным границам ареала этого же вида спороносные побеги, буроватые у растений умеренной зоны, сменяются зеленеющими, а потом и ветвистыми зелеными спороносными побегами тундровых растений. Очень изменчивы бывают побеги и других видов. Эти возникающие под влиянием многообразных факторов внешней среды и нередко в пределах одного клона модификации являлись и являются наряду с многочисленными гибридами и наследуемыми уродствами одной из причин разногласий в оценке объема рода.
В эпидерме стебля у всех мхов отсутствуют устьица. Кроме того, обычно из любой поверхностной клетки стебля могут возникать волос-ковидные образования - ризоиды - однорядные многоклеточные нити с бурыми оболочками и с косыми поперечными стенками. Обычно они служат для прикрепления к субстрату и адсорбции воды. Развиваются ризоиды главным образом при основании прямостоячего стебля, как, например, у фунарии (Funaria), или по всей длине ползучего или лежачего стебля на брюшной стороне, обращенной к субстрату. Ризоиды иногда покрывают весь стебель густым, светлым или окрашенным в бурый, фиолетовый или красноватый цвет войлоком; у некоторых мхов они скручиваются в длинные тяжи.
Побег - это ответвление (стебель), отходящее от основания растений или развивающееся из пазухи нижележащего листа. Кущение является основной характерной чертой злаков. У рыхлокустовых злаков интенсивное кущение происходит на глубине в почве. Эти подземные ответвления совместно с корневой системой образуют плотную дернину, которую можно увидеть на газоне или многолетнем пастбище. У плотнокустовых злаков кущение в почве ограниченно и происходит над поверхностью почвы. За ним следует появление ряда прямостоячих стеблей. Отдельные растения (в едином кусте) легко различимы. Зерновые культуры и сахарный тростник относятся к плотнокустовым злакам.

§ 26. Строение стебля

1. Что называют побегом? 2. Какие функции выполняют механическая, проводящая, покровная ткани? 3. Какие стебли имеют известные вам растения? 4 Чем различаются стебли деревьев, кустарников, трав?

Стебель - осевая часть побега растения, он проводит питательные вещества и выносит листья к свету. В стебле могут откладываться запасные питательные вещества. На нем развиваются листья, цветки, плоды с семенами.

Разнообразие стеблей

Различают два основных типа стеблей: травянистые и деревянистые.

Травянистые стебли существуют обычно один сезон. Это нежные гибкие стебли трав и молодые побеги древесных пород. Деревянистые стебли приобретают твердость благодаря отложению в оболочке их клеток особого вещества - лигнина. Одревеснение происходит у стеблей деревьев и кустарников начиная со второй половины лета первого года их жизни.

Травянистые растения лучше приспособлены к меняющимся условиям среды, их формы очень разнообразны. Они растут в воде и в очень засушливых местах, в жарких тропиках и в районах вечной мерзлоты.

По направлению роста стебли делят на прямостоячие, вьющиеся, лазающие, ползучие .

У большинства растений стебли прямостоячие. они растут вертикально вверх. Прямостоячие стебли имеют хорошо развитую механическую ткань, они могут быть одревесневшими (береза, яблоня) или травянистыми (подсолнечник, кукуруза).

Вьющиеся стебли. поднимаясь вверх, обвивают опору (вьюнок полевой, фасоль, хмель).

Лазающие стебли поднимаются вверх, цепляясь за опору усиками (виноград, горох) или придаточными корнями, отрастающими от стебля (плющ).

Ползучие стебли стелются по земле и могут укореняться в узлах (земляника, лапчатка).

Внутреннее строение стебля

На поперечном срезе ветви или спила дерева легко различить следующие участки: кору, камбий, древесину и сердцевину .

Молодые (однолетние) стебли снаружи покрыты кожицей. которая затем замещается пробкой, состоящей из мертвых клеток, заполненных воздухом. Кожица и пробка - покровные ткани. Они защищают расположенные глубже клетки стебля от излишнего испарения, различных повреждений, от проникновения внутрь атмосферной пыли с микроорганизмами, вызывающими заболевания растений.

В кожице стебля, как и в кожице листа, имеются устьица, через которые происходит газообмен. В пробке развиваются чечевички - маленькие бугорки с отверстиями, хорошо заметные снаружи, особенно у бузины, дуба и черемухи. Чечевички образованы крупными клетками основной ткани с большими межклетниками. Через них осуществляется газообмен .

У некоторых деревьев образуются толстые слои пробки. Особенно мощная пробка развивается на стволе пробкового дуба. Ее используют для разных хозяйственных нужд.

Под кожицей и пробкой находятся клетки коры. которые могут содержать хлорофилл, - это основная ткань. Внутренний слой коры называют лубом.

В его состав входят ситовидные трубки, толстостенные лубяные волокна и группы клеток основной ткани.

Ситовидные трубки - это вертикальный ряд вытянутых живых клеток, у которых поперечные стенки пронизаны отверстиями (как у сита), ядра в этих клетках разрушились, а цитоплазма прилегает к оболочке. Это проводящая ткань луба, по которой перемещаются растворы органических веществ.

Лубяные волокна. вытянутые клетки с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками, представляют механическую ткань стебля. В стеблях льна, липы и некоторых других растений лубяные волокна развиты особенно хорошо и очень прочны. Из лубяных волокон льна изготавливают льняное полотно, а из лубяных волокон липы - мочало и рогожу.

Плотный, самый широкий слой, лежащий глубже, - это древесина - основная тасть стебля. Она образована клетками разной формы и величины: сосудами проводящей ткани, древесинными волокнами механической ткани и клетками основной ткани.

Все слои клеток древесины, образовавшиеся весной, летом и осенью, составляют годичное кольцо прироста.

Мелкие осенние клетки отличаются от крупных весенних клеток древесины следующего года, находящихся рядом с ними. Поэтому граница между соседними годичными кольцами на поперечном срезе древесины у многих деревьев хорошо заметна. Подсчитав с помощью лупы число годичных колец, можно определить возраст спиленного дерева или срезанной ветки.

По толщине годичных колец можно узнать, в каких условиях росло дерево в разные годы жизни. Узкие годичные кольца свидетельствуют о недостатке влаги, о затенении дерева и о его плохом питании .

Между корой и древесиной залегает камбий. Он состоит из узких длинных клеток образовательной ткани с тонкими оболочками. Невооруженным глазом его обнаружить нельзя, но можно почувствовать, содрав часть коры с поверхности древесины и проведя пальцами по обнажившемуся месту. Клетки камбия при этом разрываются, и их содержимое вытекает, увлажняя древесину.

Весной и летом камбий энергично делится, и в результате в сторону коры откладываются новые клетки луба, а в сторону древесины - новые клетки древесины. Происходит рост стебля в толщину. При делении камбия клеток древесины образуется значительно больше, чем луба. Осенью деление клеток замедляется, а зимой прекращается полностью.

В центре стебля находится более рыхлый слой - сердцевина. в которой откладываются запасы питательных веществ, хорошо заметная, например, у осины, бузины и некоторых других растений. У березы и дуба она очень плотная, и границу с древесиной рассмотреть трудно. Сердцевина состоит из крупных клеток основной ткани с тонкими оболочками. У некоторых растений между клетками находятся большие межклеточные пространства. Такая сердцевина очень рыхлая.

От сердцевины в радиальном направлении через древесину и луб проходят сердцевинные лучи. Они состоят из клеток основной ткани и выполняют запасающую и проводящую функции.

Внутреннее строение ветки дерева

1. Рассмотрите ветку, найдите чечевички (бугорки с отверстиями). Какую роль в жизни дерева они играют?

2. Приготовьте поперечный и продольный срезы ветки. С помощью лупы рассмотрите слои стебля на срезах. Используя учебник, определите название каждого слоя.

3. Иглой отделите кору, попробуйте ее изогнуть, сломать, растянуть. Прочитайте в учебнике, как называется наружный слой коры. Что такое луб, где он расположен, каково его значение для растения?

4. На продольном срезе рассмотрите кору, древесину, сердцевину. Испытайте каждый слой на прочность.

5. Отделите кору от древесины, проведите пальцем по древесине. Что вы ощущаете? Прочитайте в учебнике об этом слое и его значении.

6. Зарисуйте поперечный и продольный срезы ветки и подпишите названия каждой части стебля.

7. На спиле древесного стебля найдите древесину, подсчитайте с помощью лупы число годичных колец и определите возраст дерева.

8. Рассмотрите годичные кольца. Одинаковы ли они по толщине? Объясните, чем отличается древесина, образовавшаяся весной, от древесины более позднего времени года.

9 Установите, какие слои древесины старше по возрасту - лежащие ближе к середине или к коре. Объясните, почему вы так считаете.

Строение стебля травянистых растений отличается от строения стебля древесных пород. У травянистых растений клетки не одревесневают, а механические ткани развиты слабо. В стеблях трав хорошо развиты клетки основной ткани.

В стеблях двудольных есть образовательная ткань камбий, а стебли однодольных растений не имеют камбия, поэтому они почти не растут в толщину.

ТРАВЯНИСТЫЙ СТЕБЕЛЬ. ДЕРЕВЯНИСТЫМ СТЕБЕЛЬ ПРЯМОСТОЯЧИЙ, ВЬЮЩИЙСЯ. ЛАЗАЮЩИЙ, ПОЛЗУЧИЙ СТЕБЛИ. ЧЕЧЕВИЧКИ. ПРОБКА. КОРА. ЛУБ. СИТОВИДНЫЕ ТРУБКИ. ЛУБЯНЫЕ ВОЛОКНА. КАМБИЙ. ДРЕВЕСИНА. СЕРДЦЕВИНА. СЕРДЦЕВИННЫЕ ЛУЧИ

Ответьте на вопросы

1. Каково внутреннее строение стебля дерева или кустарника? 2. Какое значение имеют кожица и пробка? 3. Где расположен луб и из каких клеток он состоит? 4. Что такое камбий? Где он расположен? 5. Какие слои видны на поперечном срезе стебля при рассматривании невооруженным глазом и с помощью микроскопа? 6. Что такое годичные кольца? Что можно определить по годичным кольцам? Почему у многих тропических растений годичных колец не видно?

Задания для самостоятельной работы

1. Рассмотрите чечевички на ветвях бузины, черемухи, дуба и других деревьев и кустарников.

2. Определите возраст какого-либо спиленного дерева по годичным кольцам. Сделайте рисунок спила. Укажите на рисунке сторону, которая у дерева была обращена к северу.

3. Возьмите вегки яблони, багульника (рододендрона сибирского), вишни и поставьте их в сосуд с водой в теплом светлом помещении. Подливайте в сосуд свежую воду. Через полторы-две недели на ветках распустятся цветки. Используйте их при изучении строения цветка.

У большинства деревьев на смену гладкой пробке приходит трещиноватая корка. Она состоит из чередующихся слоев пробки и других отмерших тканей коры.

У плодовых деревьев корка обычно образуется на 6-8-м, у липы - на 10- 12-м, у дуба - на 25-30 году жизни. У некоторых деревьев (платан, эвкалипт) корка вообще не образуется.

Карликовые деревца можжевельника в тундре имеют ствол толщиной всего 8 см, американские секвойи достигают 10 м в поперечнике у основания ствола, а наши дубы - свыше 1 м.

По годичным кольцам удалось установить, что наиболее долговечными деревьями можно считать баобаб и драцену, в Африке найдены экземпляры, возраст которых около 6 тыс. лет.

В нашей стране наиболее долговечны кипарисы - 3 тыс. лет; дубы, каштаны, кедры - 2 тыс. лет; ель - 1,6 тыс. лет; липа - 1 тыс. лет.

Больше информации