за счет чего растет стебель в длину
Побег
Побег
У однодольных растений на начальных этапах развития побега формируется первичная структура стебля, сохраняющаяся в течение всей жизни. У многолетних двудольных растений и голосеменных эта структура претерпевает ряд изменений, так что постепенно из первичной структуры стебля формируется вторичная.
Срез стебля
Стебли различных растений имеют разную анатомическую организацию, но строение стебля семенных растений необходимо запомнить. Оно приведено ниже.
Характер ветвления побега
Способ расположения побега в пространстве
Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
Видоизменения побегов
Длительная эволюция привела к появлению уникальных механизмов адаптации растений к условиям среды, в частности к развитию видоизмененных побегов. Видоизмененные побег необходим растению для выполнения важных функций, таких как: вегетативное размножение, накопление питательных веществ, защита, прикрепление к субстрату.
Видоизмненные побеги бывают двух типов: надземные и подземные. Важно понимать, что где бы побег не находился, он будет удовлетворять формуле приведенной выше: побег = стебель + листья + почки. Не забывайте ее, она крайне вам пригодится!
Давайте перейдем к классификации видоизменений побегов.
Корневища подразделяются на длинные и короткие. К длиннокорневищным растениям относятся: пырей ползучий, ландыш майский, мать-и-мачеха, горошек мышиный.
Видоизмененные листья в луковице представлены двумя типами: сухие чешуевидные листья выполняют защитную функцию, покрывая луковицу снаружи, и сочные чешуевидные листья, расположенные внутри луковицы, накапливают запасные питательные вещества и воду. Имеется у лука репчатого, чеснока, тюльпана, подснежника, нарцисса.
С нижней стороны отходят придаточные корни, сверху расположены 1 или 2 точки роста. Внешне клубнелуковицу покрывают сухие чешуевидные листья, внешне она напоминает луковицу. Имеется у гладиолуса, шафрана, безвременника.
Хорошо выражена запасающая функция стебля, имеются чешуевидные листья и почки в пазухах листьев, у картофеля почки называют «глазки». Столоны (подземные корневища) картофеля образуют новые клубни, за счет разрастающейся верхушечной почки.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Рост стебля
Что такое рост стебля
Это изменения объёма растения, увеличение его массы, размера по длине или по ширине.
Понятие стебля. Что такое стебель растения
Стебель – это опора побега, на котором есть почки и листья. Он состоит: из пробки, луба, камбия, древесины и сердцевины.
Пробка – это кожица растения, защищающая его от внешних воздействий, заболеваний и испарения влаги.
Луб – это клетки расположенные под пробкой белого цвета.
Камбий – это промежуточный слой клеток, находящийся между наружным и внутренним слоями. Без него невозможен рост растений.
Древесина – это основа стебля, очень твёрдая его часть.
Сердцевина – это средняя составляющая стебелька.
Росту стебля можно уделить особое внимание.
Виды роста стебля
Растение может увеличиваться либо в ширину, либо в длину. Существует боковой, вставочный, верхушечный рост.
Особенности роста стебля
Когда клетки делятся, растягиваются и изменяются, получаются различные органы, ткани. Рост стеблей растений берёт своё начало в образовательных тканях.
Делящиеся ткани находятся на зачаточном этапе. Такие клетки всё время растягиваются и образуют участок удлинения стебля. Как завершение, возникает отрезок сильного прироста органа. Это важное отличие вырастания растений от роста животных. У растений двудольных нет разделения на отдельные участки. Клетки делящиеся растягиваются, и разделение часто совпадает с растяжкой.
Рост стеблей растений осуществляется во время всей жизни или онтогенеза. Онтогенез — это весь период жизни от зарождения зиготы и до смерти растения.
Произрастание стебельков осуществляется в основном верхушками.
У них рост бесконечен и происходит на протяжении всего существования растений. Деревья могут расти сто лет.
Что обеспечивает рост стебля
Стебелёк растёт из почки, и у него происходит увеличение размера междоузлий.
Вверху побега есть почка верхушечная. У неё образуется конус нарастания. Когда его клетки делятся, стебель вырастает по длине.
Этот конус включает в себя меристемы. Они постоянно делятся.
После этого на конусе образуются зародышевые листочки, клетки самого стебля прекращают деление и растут. Наконец, увеличивается в размерах стебель, то есть происходит рост верхней его части. После того, как будут поставлены по всему стеблю пометки, через некоторый промежуток времени можно увидеть, что расстояние между пометками на верхушке станет больше, потому что здесь происходит рост. А в нижнем отрезке увеличения может и не будет.
Виды стеблей по направлению роста
Существуют стебли ползучие, прямостоячие, вьющиеся, цепляющиеся, стелющиеся и другие.
1)При образовании на побегах стелющихся придаточных корней получаются ползучие стебли, например, чай луговой, ползучий клевер, плющ. Лапка гусиная, земляника, ползучая живучка и большое количество других растений обладают ползучими стеблями, на которых есть длинные междоузлия. Эти побеги получили название усы. На их узелках растут листья, имеющие вид чешуек. Из почек, расположенных на верху, формируются короткие побеги в виде розеток с листочками. Таким образом, эта разновидность растений распространяется и заселяет большие площади.
2)Стебли прямостоячие вытягиваются в вертикальном положении в высоту. Им не нужна никакая опора. Они есть у многих травянистых и древесных растений. Побеги у них обычно произрастают вверх по направлению к солнышку. Такие растения можно встретить повсюду: на лугу, в лесах, в полях. Примерами являются: яблоня, ива, клён и много других.
3)Если у растений имеются побеги вьющиеся, то это лианы. В тропиках растёт множество разных лиан. Их можно встретить и в России. Известными представителями лиан являются хмель, огурцы, клематис, виноград, фасоль, плющ, вьюнки и горох. Их также относят к цепляющимся культурам. В квартирах некоторые люди занимаются выращиванием таких лиан, как пассифлора, монстера, клеродендрон и циссус.
Чтобы зацепиться на опорах лиана применяет разные средства – крючки, щетинки, прицепки, усики. Такие приспособления видоизменились со временем из листьев, корней или боковых побегов. Почти все лианы обвиваются вокруг опоры с помощью своих длинных непрямых стеблей.
4)Стебли стелющиеся формируются у отдельных разновидностей кедрового стланика, можжевельника, у некоторых из трав (традесканция, очиток). У них есть маленькие междоузлия, листья. На основном стебле вырастает множество дополнительных побегов. У растений такого типа очень быстро нарастают боковые отростки. Тем самым они занимают немаленькие территории и обеспечивают для себя достойную жизнь.
Рост стебля в толщину
Когда клетки камбия делятся, происходит утолщение кустарников и деревьев. Стволы некоторых деревьев за счёт такого деления очень сильно разрастаются в ширину. Примерами таких огромных деревьев могут служить столетние дубы, диаметр стволов которых иногда бывает до десяти метров.
В толщину стебли вырастают, когда тепло, в это время происходит интенсивное деление клеток камбия. При этом образуются молодая древесина и кора. Но клеток коры нарастает гораздо меньше, чем клеток древесины. Поэтому кора представляет собой только узенькую полосочку, а древесина – это широкая часть стебля.
В последних числах осени рост камбия прекращается. Весной начинается бурное движение сока, и камбий производит большие клетки с тонюсенькими оболочками. В начале осени у многих деревьев молодые клетки древесины маленькие, но оболочки у них становятся более толстыми.
Слои древесины, которые формируются весной, летом и осенью, образуют часть, именуемую годичным кольцом прироста.
Небольшие клетки, сформировавшиеся осенью, очень разнятся с огромными клетками, которые образовались весной следующего года.
Количество колец годичных считают при помощи лупы и определяют сколько лет было дереву или спиленной ветви. В Калифорнии, например, растут секвойи которым около четырёх тысяч лет.
Чтобы узнать, в каких природных условиях произрастали деревья, надо посмотреть на величину их колец. Если они тонкие, то растению было недостаточно воды, лето стояло сухое, дерево росло в тени, либо ему не доставало питания.
Годичные кольца также используют, как компас и определяют, где север, юг, запад, восток.
Они более широкие на южной части дерева и узкие на северной. Это происходит из-за того, что камбий на северном краю растёт плохо. На эту часть дует холодный ветер и почти не греет солнце.
Рост стебля в длину
В весенний период все кустарники и деревья начинают активно расти. У них раскрываются почки, потом развиваются листочки, дополнительные побеги, цветы. Образовательные ткани, которые могут делиться, хранятся всю зиму под чешуями в почках растения. В начале весны начинается их деление, и происходит отрастание новых побегов, в основном из почек, расположенных наверху. На молодых ветках появляются листочки, а в их углублениях –почки боковые.
Если разрезать точку роста вдоль, то даже в зимнее время уже можно увидеть места, где заложены листы и будут формироваться почки в углублениях. Они выглядят, как выпуклости. Растения продолжают развиваться и области, находящиеся между точками образования листочков, расширяются. Формируются междоузлия. Отрезки между расположенными рядом узлами увеличиваются.
От того, как расположены почки во время вегетации, зависит, какие потом сформируются ветки короткие или длинные. К началу осеннего сезона произрастание новых веточек завершается. После этого закладывается почка верхушечная. Она бывает либо цветочной либо листовой.
Плодовые деревья во время всей своей жизни растут не одинаково. Они могут разрастаться по-разному, то медленно, то быстро. Начиная с даты, когда распустятся все почки, где то до первой декады июня, происходит интенсивное формирование и активный рост стеблей. Потом, после пятнадцатого июня, начинается стадия, во время которой наблюдается очень слабый прирост, а то и вообще его не происходит. В последних числах июля побеги опять принимаются отрастать, и заканчивается эта фаза в конце лета.
Когда кустарники и деревья обрезают неправильно, то в начале осени осуществляется 3-я стадия роста. Она крайне нежеланна, потому что формирующиеся в этот период ответвления не успеют в полной мере отвердеть и приобрести все древесные свойства. Более древние деревья могут вырастать именно с такой периодичностью, в отличие от молодняка.
Вставочный рост стебля
Он совершается например, у злаковых, имеющих пустой внутри стебелёк, называемый соломинкой. Такие растения обладают узлами с вставочной образовательной тканью, у их стеблей вырастают и верхушки, и все узлы. Вследствие этого растения семейства злаковых, вырастают за короткое время. Есть злаки, обладающие стеблями, которые заполнены тканью. Это сахарный тростник, кукуруза и многие другие.
Множество злаков увеличиваются посредством такого роста, но растягивающиеся части у них разделены отрезками, закончившими расти. Существуют такие растения, которые в высоту почти не вырастают. Расстояния между местами, где крепятся их листочки в основном не увеличиваются, листочки размещаются в одной связке. Эти растения имеют маленькие побеги и их именуют бесстебельными. Наряду с верхушечными почками, имеются также придаточные, которые образуются на поверхности стеблей, в местах между узлами, на листьях, корнях.
Развитие побега происходит на протяжении двух периодов. Первый период называют эмбриональным. В течении него формируется ветка, как зародыш. Когда развёртывается почка, начальный жизненный этап отростка заканчивается и начинается последующее его развитие и рост. Когда приходит весна, осуществляется дальнейший рост почек, вырастают новые ветки с почками и листочками. Если поместить в конце зимы веточки в воду, то можно дома понаблюдать за тем, как происходит процесс развития побега.
Сначала набухает почка, потом чешуйки у неё расходятся, зародыши листочков постепенно растут и становятся большими. На стеблях появляются углубления после пророста почек и отпадения чешуек, которые формируют круг. Сколько лет ветке кустарника или дерева можно посчитать по числу колец, которые очень долго остаются заметными. Вместе с этим удлиняются расстояния между узлами из-за интенсивно разделяющихся клеток интеркалярной образовательной системы.
При этом осуществляется активное развитие листов наверху, они отклоняются от побегов. Вследствие интеркалярного (вставочного) роста, промеж пластинки и основания листа развивается стебелёк. Образование зачатков отростков сбоку осуществляется либо на этапе, когда ветвь вырастает вне почки, либо в почке материнской.
Верхушечный рост стебля
Важным является рост верхушечный. Он очень много значит в жизни растений.
Существует способ для определения, в какой части стебля наблюдается наиболее ускоренный рост. Он состоит в нанесении маркером штрихов равными отрезками по всему стебельку какого-либо растения двудольного – гороха, фасоли, картофеля. При вырастании стебля отрезки между штрихами будут более широкие наверху, потому что здесь происходит интенсивное деление клеток и увеличение их в размере.
Если есть отличные условия, а именно, благоприятная температура, хорошее питание, весной растения могут подрасти в сутки примерно на один сантиметр.
Быстрее всех вырастает стебель у эвкалипта, который растёт в тропиках. Он достигает за пять лет до десяти метров в высоту. На родине этих огромных деревьев в Австралии множество эвкалиптов до ста пятидесяти метров длинной. Если сравнить с нашими елями, то самая большая ель в четыре раза меньше этих великанов.
Можно осуществлять контроль за ростом растения. Это делают, удаляя верхнюю часть побегов. При этом почки по бокам превратятся во множество ветвей, и будут очень быстро расти. В начале весеннего периода обрезают деревья и кустарники, например, виноград. Этот способ способствует развитию у кустарников дополнительных веток, и они становятся более объёмными, густыми. С этой же целью обрезают верхушки у деревьев на улицах и аллеях. Люди так же делают обрезку в своих садах яблонь и других деревьев.
Для того чтобы груша не росла в высоту, её верхушку обрезают. В результате появляется множество побегов сбоку, дерево начинает расти по высоте медденнее. Бывают случаи, когда отрастает огромное количество веток. Они начинают затенять друг друга, поэтому лишние отростки, которые растут в сторону стволов деревьев удаляют. Устраняют поврежденные, истонченные, сухие побеги у самого ствола деревьев.
Быстрое развитие растения обусловлено наличием необходимого тепла, воды. Теплолюбивое растение должно расти в теплице или парнике и его надо периодически поливать. В некоторых случаях надо, чтобы рост растения замедлился, и тогда прибегают к охлаждению места, в котором они произрастают, начинают меньше их орошать водой. В реальности это обеспечивается путём открытия в теплицах окошек, дверей. Растение начнёт расти медленнее, если будет размещено в затенённом месте. На более светлой территории растения будут быстро увеличиваться в росте. В заключении можно сделать вывод, что для ускоренного вырастания растений, надо создать для них комфортную среду.
Боковой рост стебля
Это расширение частей растения за счёт образовательной ткани, расположенной сбоку – камбия.
Боковые почки также осуществляют рост растений за счёт отрастания из них боковых ветвей и листочков.
Почки пазушные или боковые появляются в углублениях листьев. Из них формируются боковые ветки. Они обладают одинаковым строением с верхушечной почкой. Поэтому ветви боковые тоже отрастают сверху, и на них последняя почка тоже верхушечная.
Вторичный рост стебля
Он начинается, когда у растений заканчивается рост первичный, как результат деятельности боковых образовательных тканей. В конце концов утолщается стебель. Такой рост обусловлен чаще всего образованием множества древесины. Она абсолютно меняет начальный состав и является отличительной чертой кустарников и деревьев.
Травы вторично растут слабо, а некоторые из них вообще не обладают вторичным ростом. В зонах с умеренным климатом побеги такого типа растут только один сезон.
Зона роста стебля
Это часть стеблей, где основой являются образовательные ткани. Она может быть либо верхушечной, либо боковой, либо вставочной. Эта зона состоит из разных видов образовательных тканей (меристем), которые обеспечивают увеличение растения.
Люди могут сами корректировать рост различных растений, как им нужно. Существует много способов это сделать. Можно завершить вырастание в высоту, убрав верхнюю почку. Это называют прищипыванием.
Рост стебля обеспечивает изменение размера растений, их формы, то есть они живут и развиваются.
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Стебель
Стебель
Стебель — это каркас, центральная опора растения, соединяющая его подземные и надземные части. Основные функции стебля:
1) опорная — поддерживает листья, цветки, плоды, почки и развивающиеся из них боковые побеги;
2) проводящая — осуществляет транспортировку веществ между листом и корнем;
На самой верхушке стебля имеется точка роста, которая представлена образовательной тканью. Стебель и каждый его боковой побег имеют конусы нарастания. В точке роста клетки постоянно делятся, образуя новые. Благодаря верхушечной почке растение растет вверх, а боковые почки формируют крону.
По направлению роста стебли бывают прямостоячими (тополь, сосна, береза, пшеница и др.), стелющимися (вербейник монетчатый), лазящими (лианы), ползучими (живучка ползучая, земляника), вьющимися (вьюнок, хмель) (рис.1).
Внутреннее строение стебля
На продольном срезе ствола дерева можно рассмотреть его внутреннее строение. Он состоит из 4 слоев: коры, камбия, древесины и сердцевины (рис.2).
Рис.2 Внутреннее строение стебля
Кора — самый наружный слой ствола. Она состоит из слоев кожицы, пробки и луба.
Молодые побеги снаружи покрыты тонкой прозрачной кожицей (эпидермис). С возрастом кожицу заменит пробка. Клетки пробки мертвые, с толстыми оболочками. Они заполнены воздухом. Это надежно защищает растения от неблагоприятных условий окружающей среды. В коре расположены чечевички. Они хорошо заметны на молодых побегах деревьев как черточки или небольшие бугорки. Через межклетники в чечевичках осуществляется газообмен. Под пробкой находится лубяной слой. Лубяные волокна придают стеблям гибкость и прочность. По ситовидным трубкам луба идет передача растворов органических веществ от листьев ко всем частям растения.
Камбий — это слой, расположенный под корой, между лубом и древесиной. Если снять кору с молодого побега, повреждаются оболочки клеток камбия. Потрогав рукой поврежденное место, можно ощутить липкую влагу. Клетки образовательной ткани камбия делятся и откладываются в сторону древесины (больше) и луба (меньше). Прирост древесины за год по толщине стебля называют годичным кольцом (рис.3). В период листопада деление и рост клеток камбия прекращаются. Весной с появлением листьев функции камбия возобновляются. Камбиальное кольцо образуется у деревьев в самом начале формирования стебля. Следовательно, рост стебля в толщину связан с делением клеток камбия.
Рис.3 Образование годовых колец
Древесина (ксилема) залегает под камбием к центру от луба (флоэма). Она занимает большую часть побега. Проводящую функцию в древесине выполняют сосуды и трахеиды. По ним в восходящем потоке — от подземных органов к надземным — идет передача воды и растворенных в ней питательных веществ (минеральных и органических). Узкие длинные клетки, соединяясь, образуют сосуд. Оболочки между члениками сосуда разрушаются, и он становится похож на трубку, по которой движется вода. То есть в сосудах древесины нет перегородок, как в ситовидных трубках луба.
Древесина состоит из сосудов, волокон и живых клеток.
Ежегодно из камбия откладывается новый слой древесины. На поперечном спиле дерева видны чередующиеся кольца более светлой и темной древесины. Подсчитав их число, можно определить возраст дерева. На процесс образования и толщину годовых колец влияют условия окружающей среды (рельеф местности, количество влаги, ветер, лесные пожары и др). Узкие годовые кольца свидетельствуют о засушливом лете, а широкие о дождливом (рис.4).
Рис.4 Влияние условий окружающей среды на образование годовых колец
Сердцевина — центральная часть стебля. Она образована рыхлой паренхимной запасающей тканью. У некоторых видов растений она содержит млечники, смоляные и эфиромасляные ходы. Паренхимные клетки сердцевины запасают питательные вещества. Лубяные и древесные волокна усиливают опорные качества стебля.
Проводящие ткани луба и древесины пересекаются лубо-древесными лучами. Они соединяют все слои стебля друг с другом. По ним питательные вещества доставляются из луба в древесину, из древесины — в луб. В клетках лучей откладываются запасные вещества.
Передача веществ по стеблю осуществляется по проводящей системе, состоящей из ксилемы и флоэмы. Ксилема транспортирует жидкость из корней к листьям, а флоэма доставляет питательные вещества, образованные в листьях, в корни и другие части растения. Вода и растворенные в ней минеральные соли, поглощенные корневой системой, поднимаются в надземные органы по сосудам древесины (ксилемы). В процессе фотосинтеза в листьях растений вырабатываются питательные вещества. Растворяясь в воде, они переносятся от листьев во все части растения по ситовидным трубкам луба (флоэма) (рис.5).
Рис.5 Проводящая система стебля
Стебель — осевая часть растения, ее каркас. Он выполняет опорную и проводниковую функции. Стебли деревьев состоят из 3 слоев: кора (защита и проведение органических веществ по лубу вниз), древесина (прочность и проведение воды от корня вверх) и сердцевина (запас питательных веществ). Рост стебля в длину происходит за счет почки роста на верхушке, у боковых побегов — конуса нарастания; а в толщину за счет камбия — образовательной ткани между корой и древесиной.
Многообразие и видоизменения побегов