Распространенными видоизменениями побегов покрытосеменных растений являются корневища, луковицы и клубни. Обычно они образуются у многолетних травянистых растений как органы, в которых откладываются запасные питательные вещества. У таких растений на зиму отмирают зеленые надземные части, однако в почве остаются видоизмененные побеги. Весной за счет содержащихся в них питательных веществ у растений вновь развиваются обычные надземные побеги.

Кроме запасания питательных веществ, видоизмененные побеги выполняют и другую функцию. С их помощью растения могут вегетативно размножаться.

Корневище

Видоизмененный побег корневище встречается у многих многолетних растений (крапивы, ландыша, пырея и др.). Корневище находится в верхних слоях почвы, напоминает корень, но стелится горизонтально.

Корневище - это побег, так как оно имеет верхушечную и пазушные почки, а также листья, которые видоизменены в чешуйки. Сходство с корнем корневищу придают придаточные корни, которые отрастают от него по всей длине.

За вегетационный период растением в корневище откладываются запасные питательные вещества. За их счет на следующий год из почек корневища вырастают новые молодые побеги.

С помощью частей корневища, содержащих почки и корни, возможно вегетативное размножение растений.

Луковица

Видоизмененный побег луковица характерен для лука, тюльпана, лилии и других растений. На дне луковицы имеется уплощенный стебель, который называется донцем . От донца отрастают видоизмененные в чешуи листья двух типов. Наружные листья изменены в сухие чешуи, которые выполняют защитную функцию. Внутренние толстые и сочные чешуи содержат запасные питательные вещества (в луковицах среди прочих веществ содержится много различных сахаров) и воду. У луковиц от донца также растут почки.

В благоприятных условиях снизу от донца луковицы отрастают придаточные корни, в результате чего формируется мочковатая корневая система. Из почек может вырасти побег, но они также могут развиться в так называемые луковички-детки. Каждая такая луковичка может дать начало отдельному новому растению. Таким образом, осуществляется вегетативное размножение с помощью луковиц.

Клубень

Видоизмененный побег клубень можно наблюдать у таких растений как картофель и топинамбур, а также некоторых других.

Клубень формируется на верхушке другого видоизмененного побега - столона . Столоны отрастают от нижних частей надземных побегов и уходят в почву. Органические вещества, синтезируемые зелеными частями растения в процессе фотосинтеза, перемещаются по столонам в их верхушки, и таким образом здесь образуются клубни. В клубнях накапливается много крахмала.

Клубень - это хоть видоизмененный, но побег. Он имеет короткие, но разросшиеся в толщину междоузлия и множество почек, которые называются глазками . Листья у клубней редуцированы. Глазки находятся в углублениях клубня, причем в каждом таком углублении может быть несколько глазков-почек.

Та часть клубня, которая соединена со столоном, называется основанием клубня. С противоположной стороны от основания находится верхушка клубня. Глазков больше ближе к верхушке. Чаще всего верхушечный глазок-почка развивается в молодой зеленый побег.

Слайд 1

Видоизменения корней

Слайд 2

Стержневая Мочковатая

Слайд 3

Зоны корня

Слайд 4

Глубина проникновения в почву корней растений зависит от условий, в которых они произрастают

Картофель 1,6 м Горох 1,7 м Рожь 2,25 м Подсолнечник 2,8 м

Сахарная свёкла 3,2 м

Слайд 5

Из – за вечной мерзлоты в тундре корни растений расположены у поверхности, а сами растения низкорослые. Так, у карликовой берёзы корни проникают в почву на глубину не более 20 см. Растения пустынь имеют очень длинные корни, т.к. грунтовые воды уходят глубоко.

15 м Тундра

Слайд 6

В процессе приспособления к условиям существования корни некоторых растений видоизменились и стали выполнять дополнительные функции

Слайд 7

Клубеньковые корни. Вы помните, что существуют азотфиксирующие бактерии. Они поселяются на корнях бобовых растений и от этого корни покрыты клубеньками. Это симбиоз бактерий и растений.

Слайд 8

Корнеплоды образуются как из главного корня, так и из нижних участков стебля. В этих частях накапливается большой запас органических веществ. Корнеплоды моркови, свёклы, редьки, редиса, репы – важные овощные культуры.

Слайд 9

Корневые клубни образуются на боковых и придаточных корнях.

Георгина Батат

Слайд 10

Корни могут служить и для запасания воды. Особенно хорошо эта функция выражена у некоторых тропических эпифитных (растущих на деревьях) орхидей. Наружная часть коры свисающих вниз придаточных воздушных корней этих растений состоит из крупных и пустых клеток, которые могут впитывать воду подобно губке. Во время дождя эти клетки наполняются водой, которая затем расходуется на нужды растения. У целого ряда эпифитных орхидей плоские, зелёные и весьма длинные корни являются основными фотосинтезирующими органами.

Слайд 11

У плюща и некоторых других лазающих растений имеются придаточные корни – прищепки, образующиеся на стороне стебля. Обращённой к дереву, скале или другой опоре. Проникая в трещины. Они утолщаются, закупоривая отверстия, подобно хорошо пригнанной пробке, и таким образом крепко удерживает растение на опоре. Если же корешки плюща наталкиваются на совершенно гладкую поверхность, конец корешка расширяется, и из него выделяется клейкий сок, с помощью которого корешок максимально плотно прикрепляется к поверхности. Корешки в нижней части стебля крепко прирастают к стене, а молодые, образующиеся на вырастающих побегах, ищут новой опоры.

Слайд 12

У растений, живущих как орхидеи, на стволах и ветках деревьев влажных тропических лесов, образуются воздушные корни, свободно свисающие вниз. Такие корни поглощают дождевую воду и помогают растениям жить в этих своеобразных условиях.

Слайд 13

Формирование баньяна начинается с образования на крупных горизонтальных ветвях взрослого дерева воздушных корней, обычно не несущих корневых волосков. В определённые моменты жизни дерева их появляется очень много, и они гирляндами свисают с горизонтальных ветвей. Воздушные корни растут очень медленно, и через некоторое время большая часть их засыхает, так и не достигнув почвы. Единичные воздушные корни дорастают до земли и укореняются, после чего надземная их часть интенсивно утолщается, приобретая облик и проводящую функцию стволов. О священном баньяне, произрастающем на Шри – Ланке в местечке Алурадхануре, известно, что ещё молодым деревцем от был привезён сюда из Индии в 288г до н.э. Это самое древнее из посаженных человеком деревьев, возраст которого имеет документальное подтверждение.

Слайд 15

Душители - изначально эпифитные фикусы, воздушные корни которых дорастают до земли и укореняются, а затем, все больше ветвясь, постепенно оплетают ствол дерева-хозяина, используя его в качестве опоры. Корни утолщаются, переплетаются и срастаются между собой. Происходит механическое сдавливание дерева-хозяина, что препятствует его развитию и росту и вызывает через несколько десятилетий его гибель. В итоге остается плотный и полый ствол-каркас из корней фикуса. В некоторых местностях фикусы-душители являются настоящим бедствием, так как «нападают» на ценные культурные растения (пальмы, цитрусовые). На более поздних стадиях своего развития фикусы-душители могут стать баньянами.

Слайд 17

Очень своеобразны ходульные корни растений. Наиболее часто они встречаются у видов рода панданус и являются важным приспособлением к обитанию в условиях сильных, а иногда и ураганных ветров на тропических океанических островах. Ходульные корни нередко встречаются также у тропических растений, произрастающих на мягкой почве, например, у мангровых деревьев, некоторых пальм и даже трав тропического дождевого леса.

Этот подземный орган растений широко используется человеком в хозяйственной деятельности. Но иногда мы даже не догадываемся, с какими именно метаморфозами имеем дело.

Виды корней

Корнями называют подземную часть растения. В их строении чаще всего имеется несколько частей. Главный корень развивается из корешка зародыша. Он ярко выражен и у растения всегда один. На главном корне развиваются боковые. Они многочисленны и делают процесс всасывания воды из почвы более интенсивным. Корни, которые отрастают прямо от стебля, называются придаточными. На них также могут развиваться боковые.

Типы корневых систем

У растений никогда не формируется только один вид корней. Этого было бы недостаточно для обеспечения минерального питания. Совокупность корней одного растения называется корневой системой.

У одуванчика она образована главным корнем, который проникает глубоко в почву, и боковыми. Такая корневая система называется стержневой. Она характерна для всех двудольных растений.

У пшеницы корней много. Все они почти одинаковой длины и растут пучком от побега. Такая корневая система называется мочковатой. Ее наличие является систематическим признаком однодольных.

Почему корень формирует видоизменения?

Помните видоизменения корней в таблицах по биологии (6 класс)? Это морковь, свекла, редис... Разве Оказывается, да. Корень выполняет в растении жизненно важные функции. Он обеспечивает его минеральное питание, прочно удерживает в почве, обеспечивает вегетативное размножение. Но для выполнения дополнительных функций его обычного строения недостаточно. Поэтому и формируются видоизменения корня.

Видоизменения корней: таблица

Виды метаморфоз подземного органа отличаются у одно- и многолетних растений, зависят от места произрастания, особенностей климата, расположения по отношению к опоре. Строение и функции видоизменений корней представлены в таблице.

Видоизменение корня	Особенности строения	Функция	Пример
Корнеплоды	Утолщение главного корня и нижних участков стебля	Запас воды и питательных органических веществ	Морковь, буряк, брюква
Корневые клубни	Утолщение боковых и придаточных корней	Запасающая, вегетативное размножение	Георгин, чистяк, батат (сладкий картофель)
Корни-прицепки	Видоизменение придаточных корней	Прикрепление к опоре	Плющ
Дыхательные Корнеплоды и корневые клубни обеспечивают растения необходимым питанием в неблагоприятный период. Такие видоизменения корней (в таблице приведены формируются исключительно у дву- и многолетних видов. В первый год развития из их семян формируются только вегетативные органы. Осенью стебель и листья отмирают, а подземная часть зимует благодаря запасу воды и веществ. На следующий год такие растения плодоносят и формируют семена. Пережить холодную зиму им помогают именно видоизменения корней. Различие корневых систем и условий произрастания обеспечивает разнообразие метаморфоз. Так, дыхательные корни формируются у растений, которые произрастают на переувлажненных почвах. Поскольку содержание кислорода в них ограничено, этот газ поглощают прямо из воздуха. Это делает возможным процесс дыхания. Растение может произрастать только в условиях интенсивного протекания фотосинтеза. Иногда для этого необходимо расположение даже на абсолютно вертикальных поверхностях. К примеру, плющ может расти даже на стенах домов. Значение в хозяйстве и природе Многие названия растений из таблицы видоизменения корней знакомы каждому. Прежде всего это корнеплоды. Человек использует их в пищу в качестве основной еды и приправ. Это редис, пастернак, свекла, морковь, петрушка, хрен. В качестве корма для домашних животных применяют турнепс и репу. А сахарная свекла - востребованное сырье для пищевой промышленности. Корневые клубни или шишки имеют придаточные почки. Поэтому с их помощью осуществляется вегетативное размножение. Эти два вида видоизменений относят к группе запасающих корней.

Видоизменения корней: Корнеплоды. Корнепло д - часть растения, запасающая питательные вещества, чаще всего ассоциированные с корневой системой, откуда первая часть названия. Плодами не являются, вторая часть названия биологически некорректна, но традиционна. В сельском хозяйстве корнеплодами называют как специально выращиваемые ради мощных сочных подземных органов растения, так и те части, которые собственно заготавливаются и употребляются в пищу и на корм животных. В формировании корнеплодов участвуют главный побег (базальная часть), гипокотиль и главный корень растения.

Видоизменения корней: Досковидные корни - это вертикальные надземные корни, характерные для крупных деревьев, растущих в дождевых тропических лесах. Развиваются у основания ствола, выглядят как доски, прилегающие к стволу, обеспечивая растению дополнительную опору.

Воздушные корни. Воздушные (дыхательные) корни имеются у тропических деревьев, которые растут на почвах, обедненных кислородом, пресноводных тропических болотах. Это боковые корни, располагающиеся над землей. Благодаря воздушным корням, кислород и вода поглощаются растением из воздуха в условиях повышенной влажности. Так дыхательные корни обеспечивают функцию дополнительного дыхания

Корни-зацепки – своеобразные придаточные корни, позволяющие растению легко прикрепляться к любой опоре. Такие корни встречаются у плюща и других лазающих растений. Удивительное явление в природе – ходульные корни, которые выполняют у растения роль опоры. Такие корни имеют способность противодействовать сильным нагрузкам, благодаря наличию механических тканей во всех отделах. Встречаются у растений рода пандаус, призрастающих на океанических островах в тропиках, где господствуют сильные ураганные ветры

Растения-хищники обитают на почвах, бедных минеральными солями. Всего насчитывается около 500 видов. Наиболее известны растения: росянка, жирянка, росолист, венерина мухоловка, непентис. Последнее растение, обитающее в тропических лесах, способно ловить не только насекомых, но даже мелких животных – мышей, лягушек, пресмыкающихся. Росянка и пузырчатка превратились в растения-хищники, благодаря трансформации листьев, которые стали ловчими аппаратами для насекомых, которыми растения питаются. У хищных растений (росянка (Drosera), жирянка, росолист и др.) листья покрыты многочисленными желёзками, выделяющими липкую прозрачную жидкость, привлекающую насекомых и приклеивающую их к листу. При попадании насекомого на ловушку у растения усиливаются выделения из желёзок; при этом железистые волоски изгибаются по направлению к телу насекомого (росянка) или заворачиваются края ловчего листа, на котором оно находится (жирянка). У других растений ловчий аппарат представлен или пассивно улавливающими насекомых урнами (непентес (Nepenthes), саррацения, дарлингтония и др.) или активно действующими ловушками (дионея, альдрованда, пузырчатка и др.

Растения, произрастающие в засушливом климате, имеют множество приспособлений для выживания в неблагоприятных условиях. Это волосяной покров на листьях, который способен удерживать влагу и препятствовать ее испарению. Такую же функцию выполняет восковой налет на листовой пластинке некоторых видов растений. Блестящая поверхность крупных уплощенных листьев фикуса из семейства Тутовых имеет свойство отражать солнечный свет. Это растения родом из Юго-Восточной Азии, где климат засушливый и жаркий.

НАДЗЕМНЫЕ ПОБЕГИ. Видоизменёнными называются такие побеги, которые выполняют некоторые дополнительные функции: защита, лазание, запасание питательных веществ и др. К видоизменённым побегам относят колючки, усики, клубни, сочные побеги, столоны, побеги насекомоядных растений.

Колючки – иглоподобные образования, защищающие растение от поедания животными. Колючки могут образовываться из листа (барбарис), прилистников (жёлтая акация), побега (облепиха, боярышник).

Усики – нитевидные пазушные побеги (виноград, огурец), которые выполняют опорную функцию. У гороха в усики превращается часть листа

Клубень. У этого побега стебель короткий и толстый. Листья-чешуйки быстро отмирают и на их месте остаются рубцы (у картофеля в народе их называют «бровки»). В их пазухах находятся почки «глазки» . Клубень выполняет функцию запаса питательных веществ (например, крахмала), переживания неблагоприятного времени года и размножения. Клубни есть не только у картофеля, но и у топинамбура, хохлатки. Появляются они на подземных столонах

Луковица – сильно укороченный видоизменённый побег с плоским стеблем – «донцем» , с листьями в виде чешуй. Чешуи могут быть сочными (запасающими) или сухими кроющими), могут быть узкими и лишь слегка прикрывать друга (лилия) или обхватывать друга почти полностью (гиацинт, тюльпан, лук). Луковица позволяет растению пережить неблагоприятный период года. Пазушные почки могут превращаться в луковицы – детки. Следовательно, луковица – это и побег размножения

Корневище внешне часто похоже на корень, но у корневища есть и чешуйчатые листья, а в их пазухах – боковые почки, на верхушке – верхушечные почки. На корневище образуются придаточные корни. В отличие от столона, корневище – многолетний побег, который позволяет растению пережить неблагоприятные условия. Этот подземный побег свойственен многим растениям и может выполнять самые разные функции. В толстых коротких корневищах ириса, купены запасаются питательные вещества. У пырея ползучего, горошка мышиного, ландыша майского корневища длинные и тонкие. Они способны не только запасать питательные вещества, но и захватывать новые территории. Корневище не только быстро растёт в длину (у белокопытника за годна 1, 5 метра, у мать-и-мачехи – на метр - прим. biofile. ru), но и ветвится. В результате материнское растение может распасться на несколько дочерних. Сельским жителям известно, как трудно бороться с длиннокорневищными сорняками: пыреем, снытью, мать-и-мачехой. Быстро разрастаются облепиха, шиповник, малина

Видоизменения органов растений- побегов, листьев, корней
Видоизменения подземных побегов
Клубень	Утолщенный мясистый побег – образуется на концах столонов. Глазки - почки	Картофель, топинамбур
Столон	Тонкий обесцвеченный подземный побег, на конце которого образуются клубни	Картофель
Луковица	Надземный или подземный укороченный побег с листоподобными сухими или сочными листьями и укороченным стеблем – донцем.	Лук, чеснок, тюльпан
Клубнелуковица	Внешне напоминает луковицу, но ее чешуевидные листья не являются запасающими; они сухие и пленчатые, а запасные вещества откладываются в утолщенной стеблевой части	Шафран, гладиолус
Корневище	Подземный побег многолетних растений, который внешне похож на корень. Корневище имеет узлы и междоузлия. В пазухах чешуевидных листьев – спящие почки	Пырей, ландыш, ирис, крапива
Видоизменения надземных побегов
Колючки	Твердые острые побеги без листьев или с недоразвитыми листьями.	Боярышник, яблоня, облепиха
Столоны	(бытовое название – «усы») горизонтальные ползучие побеги, способствующие размножению растения. На каждом столоне расположены розетки с придаточными корнями	Земляника, живучка ползучая
Усики	Тонкий цепкий побег, который выходит из пазухи листа.	Виноград, огурец
Суккулентные побеги	Толстый мясистый побег, приспособленный для накопления и сохранения большого количества воды.	Кактусы, молочай
Видоизменения листьев
Колючка (в её пазухе находятся почка или побег)	Защита	Кактус, барбарис
Ловчие аппараты насекомоядных растений	Захват и переваривание насекомых	Росянка, венерина мухоловка, непентес
Суккулентные листья - сочные, мясистые водозапасающие листья	Запас воды - листья имеют плотную восковую кутикулу и специальные влагозапасающие клетки	Очитки, агавы, алоэ
Усик (находится на месте листа)	Прикрепление к опоре	Горошки, чины
Чешуи - листья, лишенные хлорофилла тонкие	Защитная функция	Репчатый лук
Чешуи сочные	Запасание питательных веществ	Репчатый лук
Видоизменения корней
Запасающие корни	Откладывание запасных веществ в главном корне приводит к образованию корнеплодов, а в боковых и дополнительных корнях - корневых клубней ; корнеплоды и корневые клубни служат вместилищем питательных веществ	У моркови, редиса, свеклы (корнеплоды), георгины(корневые клубни)
Воздушные корни	Развиваются на надземных органах растений и обеспечивают поглощение дождевой воды или впитывают воду с очень влажной атмосферы	У тропических эпифитов(орхидеевых, бромелиевых)
Дыхательные корни	Между клетками корня находятся воздушные полости, корни растут вверх, поднимаются над поверхностью почвы и обеспечивают приток воздуха подземным частям растения	У тропических растений, растущих на заболоченных почвах (например, болотный кипарис)
Корни - присоски	На конце переходят в присоски - проникают в проводящие ткани другого растения и высасывают из него питательные вещества
Корни - прицепки	Дополнительные мелкие корни, которые развиваются на нижней стороне стебля и обеспечивают прикрепление растения к другим растениям, стенам и скалам	У лазящих лиан, фикусов, плющей
Опорные корни	Дополнительные ходульные корни, которые растут из стеблей вниз и закрепляются в почве. Боковые доскоподобные корни, которые прилегают к стволу и помогают ему поддерживать крону	У фикусов (баньяна), некоторых пальм, кукурузы. У тропических деревьев, слабо выражены у бука, вяза

Гомологичные и аналогичные органы.

У растений различают гомологичные и аналогичные органы.

Гомологичные органы имеют одинаковое происхождение, но могут различаться формой и выполняемыми функциями, например луковица и корневище .

Аналогичные органы , наоборот, внешне сходны, выполняют одинаковые функции, но имеют разное происхождение, например колючки барбариса и боярышника .

корнеплоды

Примеры аналогичных органов

Морфология растений представляет много примеров аналогичных органов , т . е . таких образований , происхождение которых различно , но функции одинаковы . Так , корни аналогичны ризоидам , колючки - шипам , семена - спорам .

У растений гомологичными органами являются заросток папоротника, первичный эндосперм семязачатка сосны, зародышевый мешок цветкового растения. Все они образуются из спор , имеют гаплоидный набор хромосом и несут женскую гамету - яйцеклетку. Но заросток папоротника - автотрофное растение с архегониями. Первичный эндосперм сосны входит в состав семязачатка, а затем - семени в качестве запасающей ткани. Сформированный зародышевый мешок имеет восемь клеток, и лишь три из них принимают участие в развитии семени, остальные отмирают. Гомологичные органы свидетельствуют о том, что в ходе приспособительной эволюции признаки претерпевают глубокие изменения, которые приводят к образованию новых видов, родов и более крупных систематических групп животных и растений.

Гомологичными органами называются такие, которые имеют одинаковое происхождение, но строение и функции их различны (например, лепестки цветка и усики гороха произошли из листа, а внешнее строение и функции их различны).

Кактус

Барбарис

Дикая яблоня

Дикая груша

Облепиха

Боярышник

Примечание:

Колючки не следует смешивать с шипами, имеющимися на стеблях шиповника, крыжовника, малины. Шипы отличаются от колючек меньшими размерами, это выросты поверхностных тканей стебля, а не видоизменения какого либо органа.

Корневище обычно не несет зеленых листьев, но, будучи побегом, сохраняет метамерную структуру. Узлы выделяются либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по живым чешуевидным листьям, также в узлах располагаются пазушные почки. По этим признакам корневище легко отличить от корня. Как правило, на корневище формируются придаточные корни; из почек вырастают боковые ответвления корневища и надземные побеги

Ходовая часть