Побег — это сложный орган. Если он, кроме основных, начинает выполнять дополнительные функции, то образуются видоизменения побега в целом или отдельных его частей (стебля или листьев).

Подземные видоизменённые побеги. Типичный побег — это надземный орган. Поэтому любой побег, находящийся в почве, будет видоизменённым. Подземные побеги запасают питательные вещества, позволяя растениям переживать неблагоприятные сезоны и способствуя быстрому распространению растения на больших территориях.

Подземные видоизменения побега часто похожи на корни, но их всегда можно узнать по следующим признакам: а) ось подземного побега всегда разделена на узлы и междоузлия; б) он имеет чешуевидные листья, а если они быстро отмирают, то оставляют после себя листовые рубцы; в) стебель подземного побега несёт пазушные почки; г) верхушечная образовательная ткань в верхушечной почке никогда не прикрыта чехликом. Подземные видоизменённые побеги — это корневище, клубень, луковица, клубнелуковица.

Корневище — подземный побег с продолжительным верхушечным нарастанием, стебель которого выполняет запасающую функцию, а листья обычно выглядят как защитные чешуйки (рис. 118). Корневища, имеющие сильно удлинённые междоузлия, способствуют быстрому распространению растения на новых участках почвы (анемона дубравная, пырей). Корневища с короткими междоузлиями (например, у ириса) выполняют только запасающую функцию.

Рис. 118. Корневища анемоны дубравной (а), ириса (б), бугилы (в)

Клубень имеет ограниченный верхушечный рост и сильно утолщённый стебель, в котором запасаются питательные вещества (рис. 119). Листья у клубня мелкие, чешуевидные. У клубня картофеля они выглядят как невысокие валики («бровки»), в пазухах которых расположены пазушные почки («глазки»). Клубни картофеля развиваются на концах подземных, сильно удлинённых и недолговечных побегов.

Рис. 119. Клубень картофеля: а — нижняя часть растения с материнским клубнем; б — образование молодого клубня из верхушки подземного побега; в — лист (бровка) и пазушная почка (глазок); г — прорастание верхушечной почки клубня

Луковица — подземный побег с продолжительным или ограниченным верхушечным ростом, стебель которого — «донце» — сильно укорочен, не мясист, а листья видоизменены в сочные чешуи, выполняющие функцию запасания питательных веществ (рис. 120, а, б). Луковица присуща лилиям, тюльпанам, луку огородному.

Рис. 120. Луковицы лука огородного (а), лилии (б), клубнелуковица гладиолуса (в)

Клубнелуковицы (у гладиолуса, шафрана) — это укороченные подземные побеги с ограниченным нарастанием, по форме напоминающие луковицы, но их мясистый и утолщённый стебель запасает питательные вещества, а листья видоизменены в сухие плёночные чешуйки (рис. 120, в).

Надземные видоизменённые побеги не только запасают питательные вещества и обеспечивают распространение, но и способны выполнять другие функции: например, находить опору для растений с гибкими стеблями, улавливать атмосферную влагу или защищать растение от поедания животными. Видоизменения могут затрагивать как обе части побега (и стебель, и лист), так и лишь одну его часть — лист или стебель. Поэтому надземные видоизменения побега намного разнообразнее, чем подземные.

Например, видоизменения обеих частей побега можно наблюдать у многих кактусов и тропических молочаев: у них стебель утолщённый, сочный, зелёный, запасает воду и осуществляет фотосинтез, а листья расположены на укороченных пазушных побегах и видоизменены в колючки.

Примером видоизменения стебля являются надземные клубни (капуста кольраби, многочисленные тропические орхидеи). У них стебель утолщённый и мясистый, накапливает много питательных веществ, а расположенные на нём листья не видоизменены (рис. 121, а). Распространённым видоизменением стебля являются усы — короткоживущие надземные ползучие побеги с очень длинными междоузлиями. В узлах таких побегов образуются новые растения. При помощи усов растение быстро расселяется на новых территориях. Примером является земляника (рис. 121, б).

Рис. 121. Видоизменения надземных побегов: а — надземные клубни орхидей; б — усы клубники

Наиболее экзотический пример видоизменения листьев можно наблюдать у насекомоядных растений — росянки, венериной мухоловки, непентеса. Их листья превращаются в ловушки с разными механизмами привлечения, удержания и переваривания насекомых и других мелких животных (рис. 122, 125, 126). Насекомоядные растения встречаются там, где ощущается недостаток Нитрогена, который является необходимым компонентом минерального питания.

Рис. 122. Росянка круглолистная

Распространёнными видоизменениями всего побега или только его листьев являются усики и колючки (рис. 123, 124). Благодаря усикам растение цепляется за опору и оплетает её (виноград, фасоль, горох). У многих растений (тёрна, боярышника, барбариса, белой акации) встречаются колючки, защищающие их от поедания животными, от повреждения очень ярким светом, а в засушливых местах даже улавливающие из воздуха водяной пар.

Рис. 123. Усики (а, б) и колючки (в-д): а — усики побегового происхождения винограда; б — усики листового происхождения гороха; в — колючки побегового происхождения боярышника; колючки листового происхождения; г — барбариса; д — кактуса; е — белой акации

Рис. 124. Видоизменённые колючки — побеги из спящих почек гледичии

ВЫВОДЫ

• 1. Подземные побеги всегда видоизменены или в связи с накоплением питательных веществ, используемых для выживания в период покоя, или для расселения растения на новых территориях.
• 2. Видоизменения надземных побегов или их частей образуются вследствие усиления функций запасания питательных веществ или воды и выполнения стеблем функции фотосинтеза, а также для выполнения функций защиты и укрепления на опоре.
• 3. Видоизменённые побеги сохраняют свойственный типичному побегу способ образования и строение. Стебель, листья и почки на видоизменённом побеге размещены так же, как и на обычном.

ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ, КОТОРЫЕ ВАЖНО ЗНАТЬ

Корневище, клубень, луковица, клубнелуковица, усики, колючки.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• 1. Какие подземные видоизменения побега вы знаете?
• 2. Чем подземные видоизменённые побеги отличаются от корней?
• 3. Какие видоизменения надземных побегов вы знаете?
• 4. Какие видоизменения побегов — надземных или подземных — более разнообразны и почему?

ЗАДАНИЯ

Сравните подземные запасающие побеги. Для этого заполните таблицу в тетради и сделайте вывод, чем они отличаются друг от друга.

ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

Насекомоядные растения

В Украине на болотах произрастает росянка круглолистная (рис. 122). Своё название это небольшое растение получило за капельки жидкости, которые словно роса блестят на верхушках длинных волосков, покрывающих листья. Насекомые легко прилипают к этим каплям. К ним медленно склоняются соседние волоски, а сама пластинка листа сворачивается вокруг насекомого. Волоски выделяют пищеварительный сок и всасывают продукты пищеварения.

Значительно «проворнее» венерина мухоловка, произрастающая на болотах Северной Америки (рис. 125). Пластинки её листьев быстро складываются вдоль средней жилки, когда на них садится насекомое. Длинные щетинки на краю листовой пластинки удерживают жертву, пока она не переварится. После этого лист раскрывается.

Рис. 125. Венерина мухоловка

Много насекомоядных растений, подобных тропической лиане непентесу, образуют листья-кувшинчики (рис. 126). Эти ловушки часто привлекают насекомых нектаром. Жертвы попадают в лист-кувшинчик и тонут в заполняющей его жидкости. В данном случае бактерии и пищеварительные соки разрушают белки, а лист всасывает продукты пищеварения. Крышечки таких кувшинов не удерживают насекомых внутри видоизменённого листа, а лишь защищают от попадания в кувшинчик капель дождя.

Рис. 126. Лист-кувшинчик непентеса

Плотоядные растения — небольшие и не способны активно двигаться. Они не имеют зубов, яда или других средств нападения. Поэтому рассказы о страшных растениях-людоедах являются только легендами.