Стебель — осевой орган побега, выполняющий главным образом опорную (механическую) и проводящую функции. Опорная функция заключается в обеспечении наиболее благоприятного для фотосинтеза размещения листьев. Выполняя главную функцию, стебель обеспечивает двусторонний транспорт воды с растворёнными в ней веществами — от корней к листьям и наоборот.

Внешнее строение стебля. Стебель, предназначенный для быстрого вынесения листьев к свету, имеет длинные междоузлия и является частью удлинённого побега. Стебли с очень короткими междоузлиями образуют укороченные побеги, которые способствуют более плотному размещению листьев. Так, у тополя удлинённые побеги образуют скелетные ветви, но большинство листьев находится на мелких укороченных побегах (рис. 97).

Рис. 97. Укороченные и удлинённые побеги тополя

Внутреннее строение молодого стебля. В молодом стебле, как и в корне, различают кожицу, кору и центральный цилиндр (рис. 98).

Рис. 98. Внутреннее строение молодого травянистого стебля

Кожица — это покровная ткань. Она защищает внутренние ткани стебля от повреждений, осуществляет газообмен, а также испаряет воду, предотвращая перегревание растения.

Под кожицей находится кора, состоящая из основных тканей. В коре запасаются питательные вещества. В ней также имеется механическая ткань, придающая стеблям многих растении продольную ребристость. Так, у осоки клетки механической ткани в коре образуют три тяжа. Из-за этого её стебель на срезе трёхгранный. У мяты и крапивы таких тяжей четыре. Часто в клетках внешних слоёв коры есть хлоропласты. Поэтому молодой стебель, как правило, зелёный и приспособлен к фотосинтезу.

Под корой находится центральный цилиндр. В отличие от корня, он образован не одним, а несколькими проводящими пучками. Они овальные в разрезе и состоят из древесины во внутренней части, и луба — во внешней. Между древесиной и лубом находится камбий — боковая образовательная ткань. Проводящие пучки выполняют транспортную функцию: по сосудам древесины от корней к листьям движется вода с растворёнными в ней веществами, преимущественно — минеральными. По ситовидным трубкам в лубе от листьев к корню транспортируются растворённые органические вещества, образовавшиеся в процессе фотосинтеза. Кроме того, древесина повышает прочность стебля. В молодом стебле часть древесины незначительна, по сравнению с основной тканью. Такой стебель является гибким, и называется травянистым.

В самом центре стебель содержит сердцевину, образованную запасающей основной тканью.

Рост стебля в толщину. Годичные кольца. У взрослых многолетних растений, особенно деревьев, стебли могут достигать значительной толщины. Это происходит благодаря боковой образовательной ткани — камбию, который утолщает стебель у многих растении (рис. 99). Камбий в стебле возникает в виде кольца, пересекающего проводящие пучки между лубом и древесиной. В направлении к лубу он создаёт дополнительные слои луба, а к древесине — дополнительные слои древесины.

Рис. 99. Схема строения молодого одногодичного и взрослого двугодичного стебля древесного растения

В стебле древесного растения камбии пробуждается весной после зимнего покоя и формирует самые широкие сосуды древесины. Поэтому эта древесина самая светлая. В конце периода роста камбий образует наиболее тонкие сосуды, а значит, и наиболее тёмную древесину (рис. 100). Поэтому годичное кольцо (слой древесины, образованный на протяжении года), является более светлым изнутри и тёмным снаружи.

Рис. 100. Поперечные срезы веток липы разного возраста

На срезе ствола концентрические годичные кольца древесины заметны без увеличительных приборов (рис. 101). По ним определяют возраст деревьев. Обратите внимание, что годичные кольца разные. Более широкое кольцо образуется в тёплый и влажный год, а то, что уже — в год с неблагоприятными для роста дерева климатическими условиями. Каждое кольцо шире с той стороны ствола, которая лучше прогревается солнцем.

Рис. 101. Ствол дерева в поперечном разрезе

Кроме того, у древесных растений над лубом постоянно нарастает особая покровная ткань — пробка, которая постепенно заменяет отмершую кожицу и кору молодого стебля. Пробка образуется другой боковой образующей тканью — пробковым камбием. Клетки пробки быстро отмирают, но благодаря делению клеток пробкового камбия слои пробки не уменьшается, а у некоторых деревьев — таких как пробковый дуб — с возрастом существенно возрастает.

Когда человек использует дерево для хозяйственной деятельности, то он счищает со стволов так называемую «древесную кору». Отрыв тканей «древесной коры» от древесины происходит по наиболее нежной ткани — камбию. Поэтому то, что мы называем «древесной корой», — это пробка вместе с лубом (рис. 102).

Рис. 102. Соотношение «древесной коры», камбия и древесины в стволе дерева

Стволы как промышленное сырьё. Человек использует все части ствола деревьев. Из луба молодой липы славяне издавна изготовляли лыко. Из него плели лапти, плотные ткани, скручивали бечёвки (вспомните выражение: «Ободрал как липку»).

Из пробки пробкового дуба изготовляют одноимённый лёгкий и упругий материал. Им и до сих пор закупоривают бутылки с разными напитками, изготовляют поплавки, спасательные жилеты, используют в строительстве. Ради пробки пробковый дуб специально выращивают в Средиземноморье (рис. 103).

Рис. 103. Заготовка пробки из пробкового дуба

Но особенно широко человек использует древесину. Это и строительный материал, и горючее, и материал для производства бумаги, некоторых видов искусственного волокна и прочих материалов. Древесина различных деревьев имеет разные свойства. Лёгкую в обработке древесину сосны и ели используют в строительстве, твёрдую древесину бука, ореха и дуба — для производства мебели, мягкую липы — для вырезания посуды. Твёрдая древесина, пропитанная смолами и дубильными веществами, имеет изысканный тёмный цвет, она устойчива к гниению — особо ценится при изготовлении произведений искусства. Самой лёгкой является древесина бальзового дерева — она в 5 раз легче воды. Её используют в конструкциях самолётов и планеров, изготовляют доски для виндсёрфинга. Самой тяжёлой и твёрдой является древесина «железного дерева» — она даже тонет в воде. Раньше из неё изготовляли крепкие вещи — от дубинок британских полицейских до подшипников и втулок гребных винтов кораблей.

ВЫВОДЫ

• 1. Длина междоузлий стебля определяет или более быстрое вынесение листьев к солнцу, или более эффективное заполнение пространства листьями.
• 2. Механические ткани и древесина обеспечивают упругость стебля. С возрастом прочность и ломкость стебля возрастают, а гибкость уменьшается.
• 3. Транспорт веществ по стеблю обеспечивает система проводящих пучков.
• 4. У многих растений с возрастом стебель значительно утолщается благодаря боковым образовательным тканям, в первую очередь, — камбию.

ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ, КОТОРЫЕ ВАЖНО ЗНАТЬ

Стебель, пробка, «древесная кора», годичное кольцо, камбий, пробковый камбий.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• 1. Какие ткани придают стеблю механическую прочность, где они находятся?
• 2. По какой части стебля и в каком направлении (восходящем или нисходящем) движутся растворы органических веществ?
• 3. По какой части стебля и в каком направлении (восходящем или нисходящем) движутся вода и минеральные вещества?
• 4. Почему растение гибнет, если с него снято кольцо «древесной коры»?
• 5. Что такое годичные кольца и как они возникают?

ЗАДАНИЯ

• 1. Сравните изображение поперечных срезов ветвей липы на рис. 100. Можно ли определить возраст дерева, каков он? Как вы считаете, в какую пору года срезаны эти ветви?
• 2. По материалам данного параграфа, используя ваши знания тканей растений, заполните таблицу в тетради.

• 3. Некоторые деревья произрастают в странах с двумя влажными и тёплыми периодами на протяжении года. Как вы думаете, можно ли наблюдать у них кольца в древесине? Будут ли это годичные кольца?

ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

Наибольшей толщины в растительном мире достигают стволы удивительных африканских деревьев — баобабов (рис. 104). В засушливый сезон они сбрасывают листья и используют воду, запасённую в стволе. Наибольшие деревья имели ствол примерно 15 м в диаметре. Местное население даже использует дупла старых баобабов как бытовые помещения.

Самое старое дерево на Земле, возраст которого удалось достоверно определить по годичным кольцам, — сосна в горах на юго-западе США: её возраст 4800 лет. Около 4000 тысяч лет живут секвой в Северной Америке. Из наших деревьев долгожителями являются дуб и липа (больше 1000 лет), бук, клён, ель и пихта (500-700 лет). Граб, ольха, сосна обыкновенная, яблоня и лиственница живут сравнительно недолго — до 200-300 лет, ещё меньше — осина, берёза и рябина (до 100-150 лет).

Рис. 104. Баобаб