Где в стебле можно обнаружить луб. Морфологические признаки стебля. Определение и функции стебля

>>Строение стебля

§ 33. Строение стебля

Стебель - составная часть побега. Стебли растений очень разнообразны 63 . У большинства растений стебли прямостоячие, они растут прямо вверх. Прямостоячие стебли могут быть одревесневшими или травянистыми. Стебли некоторых растений стелются по земле. Такие стебли могут укореняться в узлах (лапчатка, луговой чай 64 ).

У вьюнка полевого и у фасоли стебли поднимаются вверх, обвиваясь вокруг опоры. Стебли гороха, винограда поднимаются вверх, цепляясь за опору усиками. Стебли плюща цепляются за опору придаточными корнями 65 .

Вода и минеральные вещества, поглощаемые корнем , не остаются в нем, а передвигаются в стебель и по стеблю - во все органы растения. В то же время из листьев во все органы оттекают органические питательные вещества. Какие особенности внутреннего строения стебля позволяют ему выполнять эти функции?

Рассмотрим поперечный срез какой-нибудь ветки или спил дерева 66 . На поверхности среза или спила легко различается три слоя. Наружный тонкий и, как правило, темный слой об то называют корой. Он состоит из разных тканей, расположенных слоями.

Плотный, самый широкий слой, лежащий глубже,- это древесина. В центре находится более рыхлая сердцевина, хорошо заметная, например, у осины, бузины и некоторых других растений. У березы и дуба сердцевина очень плотная, и границу между ней и древесиной трудно рассмотреть.

Рассмотрим поперечный срез трехлетней ветки типы под микроскопом 67.

Под кожицей находится слой клеток пробки. Кожица и пробка защищают глубже расположенные клетки стебля от излишнего испарения , от проникновения внутрь атмосферной пыли с микроорганизмами, вызывающими заболевания растений. Кожица и пробка - покровные ткани.

В кожице стебля, как и в кожице листа, имеются устьица, через которые происходит газообмен. В пробке развиваются чечевички маленькие бугорки с отверстиями. Через них также осуществляется газообмен.

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

Под пробкой у трехлетней ветки липы находятся клетки первичной коры, а за ними, то есть еще глубже, расположен луб. В его состав входят ситовидные трубки, по которым перемещаются растворы органических веществ, и толстостенные лубяные волокна. Эти 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.

Древесина расположена глубже луба.

Потрогайте пальцами поверхность только что обнаженной древесины, и вы почувствуете, что она влажная и скользкая. Это объясняется тем, что между лубом и древесиной залегает камбий.

Камбий - один слой узких длинных клеток с тонкими оболочками. Они рвутся при обнажении древесины. При этом содержимое клеток камбия вытекает и увлажняет поверхность древесины.

Камбий играет большую роль в жизни стебля.

Его клетки делятся, и в результате по обе стороны от камбия возникают слои клеток. Клетки, которые откладываются в сторону коры, становятся новыми клетками луба, а клетки, отложенные камбием в сторону древесины,- новыми клетками древесины. Поэтому камбий считают образовательной тканью, от которой зависит утолщение стебля.

Древесина - это основная часть ствола дерева .

Она образована клетками разной формы и величины. Оболочки многих клеток утолщены и пропитаны веществом, придающим им плотность. В состав древесины входят длинные трубкообразные сосуды.

Сердцевина состоит из крупных клеток с тонкими оболочками Здесь откладываются в запас питательные вещества. Обычно сердцевина состоит из рыхлой ткани.

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?

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

Корчагина В. А., Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. для 6 кл. сред. шк. - 24-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 256 с.:ил.

Календарно-тематическое планирование по биологии, видео по биологии онлайн , Биология в школе скачать

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

I. По положению в пространстве стебли бывают: прямостоячие, приподнима­ющиеся, ползучие, лазающие, вьющиеся и т.д.

II. Ветвление побегов .

1. Дихотомическое - точка роста вильчато разделяется на 2 новые доли (низшие споровые, плауновидные, мохообразные).

2. Моноподиальное - главная ось растет своей верхушкой, боковые ветви развиваются из боковых почек, которые тоже ветвятся моноподиально (хвойные - очень ценятся стволы в лесотехническом деле, кораблестроении).

3. Симподиальное - верхушечная почка отмирает, вместо нее развивается боковая почка, растет часто в вертикальном направлении, как бы продолжая рост главного стебля и т.д. (береза, ивы, яблоня, томат, картофель).

Известно смешанное ветвление: сначала моно-, затем симподиальное (у древесных плодовых, хлопчатника).

Интенсивное распускание большого числа почек делает побег укороченным, что обеспечивает развитие на кроне огромного количества листьев, т.е. большой фотосинтезирующей поверхности.

4. Ложнодихотомическое ветвление - под верхушечной почкой образуется две супротивно расположенные пазушные почки; трогаясь в рост, они об­разуют развилку (омела, дурман, гвоздика, сирень, конский каштан).

Изучение систем ветвления имеет огромное практическое значение. Можно регулировать урожай.

III. Листорасположение:

1. Очередное - узел имеет один лист (яблоня, береза, клен).

2. Супротивное - два листа в узле (губоцветные, вале­риана, гортензия).

3. Мутовчатое - три и более листьев (олеандр).

4. Прикорневая розетка (первоцвет).

Очередные листья располагаются на стебле по спирали. Следя за ее оборотами, можно обнаружить два листа, расположенных по вертикали один над другим. Линия, соединяющая листья в продольных рядах на стебле – ортостиха . Между концами ортостихи остальные листья располагаются по спирали, число оборотов спирали между двумя листьями, расположенными на одной ортостихе называются - листовым циклом. Составляется формула очередного листорасположения в виде дроби, где числителем становится число оборотов спирали в листовом цикле, а знаменателем - число листьев в цикле.

IV. Форма стебля в поперечном сечении . Форма стебля в поперечном сечении бывает самой разнообразной: округлые, плоские, ребристые, многогранные и т.д.; могут быть полые и выполненные, голые и опушенные.

Продолжительность жизни и биоморфологические группы растений. Кипарис - 3000 лет, каштан - 2000 лет, дуб - 1200 лет, липа - 1000 лет, то­поль - 300-600 лет, яблоня -200 лет, черешня – 40-100 лет, сосна - 50 лет. В зависимости от продолжительности жизни и типа побегов растения делят на:

деревья - крупные растения с сильно развитыми многолетними стеблями. Имеется вторичный прирост.

кустарники - главный ствол отсутствует или слабо выражен, ветвление начинается почти у поверхности почвы (4-6). Барбарис, ирга, шиповник. Вы­деляются группы кустарников не более 1м - саксаул;

полукустарники - побеги в нижней части многолетние, в верхней части - однолетние побеги отмерзают или отсыхают (полынь, астра­гал, зверобой);

травянистые - отмирание надземных стеблей наблюдается в конце вегета­ционного периода. Большинство полевых растений (хлебные злаки, горох, фасоль, лен, конопля);

двулетние травянистые - на первый год развивается только розетка при­корневых листьев, а цветы, плоды и удлиненный стебель - на второй (цикорий, белена, алтей, донник);

многолетние травянистые - долговечные подземные части и ежегодное отмирание надземных частей (валериана, ландыш, крапива).

Среди травянистых растений существуют озимые и яровые формы:

а) если семена прорастают весной - яровые;

б) озимые - прорастание семян осенью (0-5 град.).

Функции стебля :

1. остов, соединяющий листья и корни воедино, придает габитус растению; 2. проводящая; 3. запасающая; 4. синтетическая; 5. орган вегетативного размножения.

Метаморфозы:

Подземные : корневище - подземный побег, листья в виде чешуек, размеры корневищ определяются функциями: если для запаса - толстые (аир, хвощ, купена), для размножения - с почками возобновления (пырей, касатик). Клубни - образуются на концах подземных стеблей - столлонов, имеют почки - глазки (по 3 и больше). Луковицы - укороченный стебель, или донце, почки и листья. Наземные: колючки (боярышник, терн). Усы (тыква, огурец, дыня). Филлокладии - стебель в виде листа (иглица).

Стебель обладает дли­тельным ростом в длину с помощью верхушечной меристемы в конусе нараста­ния или вставочной меристемы; несет на себе листья, закладывающиеся в опреде­ленном порядке на конусе нарастания в виде бугорков; может ветвиться за счет почек, закладывающихся в пазухах листьев.

Теория гистогенов Гапштейна (1818 г.): дерматоген, периблема, плерома - неверна для стебля. В начале 20 годов нашего столетия Шмидт сформулировал теорию туники и корпуса, согласно которой конус нарастания у покрытосеменных и части голо­семенных состоит из двух гистологически разных частей, обладающих разной меристемной активностью. Наружная часть - туника , клетки ее делятся перпедикулярно поверхности стебля и образуют эпидерму, иногда эпидерму и не­сколько слоев или всю первичную кору; внутренняя часть - корпус , клетки делятся во всех направлениях и образуют остальные слои первичной коры и ЦОЦ. Первичная структура стебля закладывается при дифференциации клеток вер­хушечной меристемы. На уровне первых листовых зачатков клетки туники и корпуса перестают де­литься; периферическая их часть идет на формирование первичной коры, внут­ренняя часть на формирование сердцевины. Но между ними сохраняется не­сколько рядов активных меристематических клеток, располагающихся кольцом - образовательное кольцо . Его клетки в основании молодых зачатков листьев дают начало первичной боковой меристеме - прокамбию.

Прокамбий представляет собой эмбриональную фазу в развитии первичной проводящей меристемы, поэтому его расположение в значительной степени предопределяет последующее расположение проводящей системы. Если он закладывается сплошным слоем (кольцом), то возникают сплошные слои флоэмы и ксилемы, если же прокамбий закладывается в виде пучков (тяжей), то и первичные проводящие ткани располагаются в виде пучков. Клетки перифе­рических слоев образовательного кольца, не участвующие в формировании прокамбия, образуют перицикл.

Прокамбий возникает у основания листового зачатка и отсюда его развитие распространяется в двух направлениях - акропетально, т.е. к верхушке листо­вого зачатка, и базипетально, т.е. вниз по стеблю, где он причленяется к дру­гим пучкам, возникшим ранее.

Флоэма образуется раньше ксилемы и развивается центростремительно, сна­чала протофлоэма, затем протоксилема (кольчатые и спиральные сосуды), за­тем метаксилема. Таким образом формируется ЦОЦ первичного строения.

На поперечном срезе стебля различают три группы тканей: покровную, пер­вичную кору и ЦОЦ.

Покровная ткань стебля травянистого двудольного растения – эпидерма. Клетки мало извилистые, вытянутые в направлении стебля, устьиц мало или нет.

Первичная кора состоит из колленхимы в виде тяжей в углах стебля у губоцветных или в его ребрах у зонтичных, реже в виде кольца - у тыквенных, пасленовых. На периферии первичная кора состоит из чередующихся полосок хлоренхимы и механической ткани. Во внутренней части - бесцветная паренхи­ма. Самый внутренний слой - эндодерма, в ряде случаев - крахмалоносное вла­галище, содержащее мелкие зерна оберегаемого крахмала.

Периферическая часть центрального цилиндра часто представлена перициклической склеренхимой или паренхимой. Проводящие тка­ни располагаются в виде пучков или сплошным кольцом (в зависимости от за­ложения прокамбия). Переход ко вторичному строению связан с заложением камбия, в зависимости от чего различают следующие типы строения стеблей:

1. Прокамбий закладывается сплошным кольцом: первичное строение непучко­вое, камбий образуется из прокамбия; вторичное - непучковое.

2. Прокамбий закладывается тяжами: первичное строение пучковое; кам­бий формируется из прокамбия в пучках и из основной ткани ЦОЦ между пуч­ками. Образуется сплошное камбиальное кольцо: вторичное строение непуч­ковое.

3. Первичное и вторичное строение пучковое, т.к. межпучковый камбий не образуется.

4. Первичное и вторичное строение пучковое, т.к. прокамбий закладывается отдельными тяжами, а образующийся межпучковый камбий образует основную ткань Ц.О.Ц., а не флоэму и ксилему.

Стебель однодольных травянистых растений. Для стебля однодольных травянистых растений характерно пучковое строение. Пучки расположены беспорядочно, отсутствует вторичный прирост. Основные черты анатомического строения стеблей определяются системой листовых следов: из основания листа в стебель входят пучки, таким образом все сосудистые пучки одно­дольных представляют собой листовые следы (пальмовый тип). СВП однодольных имеют характерную форму: два крупных точечных сосуда (симметрично) и 1-2 более узких с кольчатыми и спирально- кольчатыми утолщениями. К крайнему из них примыкает воздушная полость, образовавшаяся на месте разрушения элементов протоксилемы. Величина пучков возрастает от периферии к центру.

В строении первичной коры имеются различия:

1. однодольные с выраженной первичной корой (спаржа): состоит из не­скольких слоев хлорофиллоносных клеток; колленхима отсутствует;

2. у других однодольных (пальма, злаки) первичная кора не выражена; сразу под эпидермой имеются участки хлоренхимы, окруженные склеренхимой, ко­торая сливается со склеренхимой СВП.

В междоузлиях многих однодольных образуется крупная центральная по­лость (соломина злаков), в этих случаях пучки оказываются сдвинутыми к пе­риферии, но располагаются также разбросанно: более мелкие - к периферии, крупные - к полости.

Строение стеблей древесных двудольных. Первичное строение - непучковое. Вторичное связано с заложением феллогена и камбия. Камбий образует вторичную флоэму и ксилему. Флоэма, луб - твердый и мягкий, расположена в виде трапеций, разделенных верхушками первичных сердцевинных лучей; функцию проведения выполняет заболонь - 1 мм у камбия. Древе­сина в виде годичных колец; ядровая древе­сина - механическую функцию.

Сердцевина рыхлая, сначала живая ткань с запасом питательных веществ. Со­единена с лубом и корой сердцевинными лучами (первичными и вторичными)

Феллоген образуется за счет эпидермы и слоев первичной коры, формирует перидерму и корку. Под ней сохраняется первичная кора (колленхима, хлоренхима, запасающая ткань, или эндодерма не выражена.

Согласно ГФ Х1 (1987), кора в фармацевтической практике – это наружная часть стволов, ветвей и корней деревьев и кустарников, расположенная к периферии от камбия. По внешним признакам цельная кора имеет вид трубчатых, желобоватых или плоских кусков различных размеров. Наружная поверхность коры с бурой или серой пробкой обычно гладкая или с продольными (или с поперечными) морщинками, иногда с трещинками. Кора ветвей и стволов имеет округлые или продолговатые чечевички, иногда на ней могут быть листовые лишайники (при заготовке должны удаляться). Внутренняя поверхность коры обычно более светлая, гладкая или ребристая. Поперечный излом обычно неровный: занозистый, волокнистый или зернистый.

На микропрепарате обращают внимание на наружнюю кору, располагающуюся к периферии от окончания сердцевинных лучей и состоящую из перидермы и остатков первичной коры, и внутреннюю, состоящую из флоэмы. Имеет диагностическое значение толщина, окраска и характер пробки, наличие колленхимы, соотношение толщины первичной и вторичной коры, ширина сердцевинных лучей, количество, расположение и строение лубяных волокон, каменистых клеток, а также включения оксалата кальция, млечники, клетки с эфирным маслом.

Строение стеблей хвойных. Первичное - пучковое, затем образуется сплошное камбиальное кольцо и кольца флоэмы и ксилемы. Закладывается феллоген.

Отличия от стеблей покрытосеменных:

1. в коровой части: нет колленхимы, есть смоляные ходы;

2. во флоэме нет клеток-спутниц, лубяных волокон, лубяной паренхимы;

3. камбий многорядный;

4. древесина состоит из трахеид, механические во­локна и древесная паренхима отсутствуют;

5. первичное строение пучковое.

Строение стеблей древесных однодольных растений. У древовидных семейства лилейных (драцена, юкка, алоэ). Молодой стебель близ конуса нарастания построен как у всех од­нодольных. Утолщение происходит за счет формирования кольца утолщения, об­разующегося из перицикла или из внутреннего слоя первичной коры. Образует центробежно центроксилемные концентрические СВП. Покровная ткань - пробка.

Строение корневищ однодольных растений. Аналогично древесному стеблю. Покровная ткань - одревесневшая эпидерма; первичная кора всегда развита, представлена запасающей тканью; эндодерма типичная с пятнами Каспари или подковообразными утолщениями. В ЦОЦ - кол­латеральные пучки (V) и концентрические центрофлоэмные. Образуются из кольца утолщения.

Строение корневищ двудольных. Покровная ткань - пробка, перидерма образуется из феллогена; первичная кора - запасающая паренхима; эндодерма с пятнами Каспари или подковооб­разная; в ЦОЦ расположение тканей аналогично надземному стеблю; у пучко­вого типа - пучковое; у переходного и непучкового - непучковое.

Эволюция стелы. В процессе эволюции наблюдалось изменение в строении и взаимном рас­положении различных тканей растения, особенно проводящих. Установлено несколько эволюционных типов строения стебля (Ван Тигем - французский ботаник). Стеллярная тео­рия позднее получила блестящее подтверждение при изучении вымерших рас­тений (риниофитов). Наиболее древний тип - протостела: тяж ксилемы, покры­тый слоем флоэмы. Актиностела : ксилема имеет форму звезды (плауны, хво­щи), окруженной флоэмой. Сифоностела : появляется сердцевина. Диктиостела : сифоностела рассекается на отдельные пучки (папоротники). Эустела: открытые коллатеральные пучки пучки (двудольные). Атактостела : у однодольных закрытые коллатеральные пучки, располо­женные беспорядочно.

Заключение. Разнообразие типов строения стебля и корневищ необходимо знать при макро- и микроскопиче­ской диагностике лекарственного растительного сырья.

Стебель является частью лекарственного растительного сырья – трава (Herba). При макроскопической диагностике травы в соответствии с Государственной Фармакопеей Х1 (1987) отмечают следующие особенности стебля: тип ветвления, форму поперечного сечения, опушение, размеры (длину и диаметр у основания), листорасположение. На микропрепаратах поперечного среза стебля отмечают особенности строения клеток эпидермиса, расположение проводящих пучков, наличие и характер расположения механических тканей, кристаллических включений, вместилищ, секреторных каналов, млечников и других особенностей диагностического плана.

Корневища (Rhizomata) при анализе по внешним признакам отличаются формой (простые или разветвленные, цилиндрические или овальные, четковидные, прямые, изогнутые или перекрученные и т.д.), особенностями наружной поверхности (ровная или морщинистая со следами удаленных корней), характером излома (ровный, зернистый, занозистый или волокнистый). Иногда невооруженным глазом рассматривают на изломе характер расположения проводящих пучков. При микроскопической диагностике отмечают непучковое или пучковое строение, особенности расположения и типы пучков, строение покровной ткани, запасающей и сердцевины, наличие разнообразных вместилищ, механических элементов, каналов, млечников, кристаллов оксалата кальция, запасных питательных веществ (крахмал, слизь, инулин, жирное масло и т.п.).

При анализе луковиц (Bulbi), клубней (Tubera) и клубнелуковиц (Bulbotubera) имеет значение форма (шаровидные, яйцевидные, овальные, продолговатые, сплющенные, веретеновидные и т.д.), размеры, характер поверхности, особенности строения чешуй (сухие или сочные). При микроскопической диагностике отмечают особенности запасающей ткани и расположения пучков.

1. Что называют побегом?

Стебель с расположенными на нём листьями и почками называют побегом.

2. Какие функции выполняют механическая, проводящая, покровная ткани?

Механические ткани обеспечивают прочность органов растений. Они составляют каркас, поддерживающий все органы растений, противодействуя их излому, сжатию, разрыву.

Проводящие ткани обеспечивают передвижение воды и растворенных в ней питательных веществ по растению.

Покровные ткани выполняют главным образом защитную функцию - защищают растения от механических повреждений, проникновения микроорганизмов, резких колебаний температуры, излишнего испарения и т. п.

3. Какие стебли имеют известные вам растения?

Различают два основных типа стеблей: травянистые(тимофеевка, ландыш, тюльпан, зверобой) и деревянистые(липа, дуб, сосна).

4. Чем различаются стебли деревьев, кустарников, трав?

Травянистые стебли существуют обычно один сезон. Это нежные гибкие стебли трави молодые побеги древесных пород. Деревянистые стебли приобретают твёрдость 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.

Лабораторная работа

Внутреннее строение ветки дерева

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

Чечевички - особые образования в пробковой ткани стебля, появляющиеся на смену бывших в эпидермисе устьиц. Они служат вентиляторами, при помощи которых происходит обмен газов между внутренней атмосферой стебля и окружающим воздухом. В готовом состоянии они имеют вид мелких бугорков, рассыпанных по стеблю и заметных простым глазом. Обыкновенно эти бугорки имеют продолговатую форму и вытянуты по длине стебля.

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 её изогнуть, сломать, растянуть. Прочитайте в учебнике, как называется наружный слой коры. Что такое луб? Где он расположен и каково его значение для растения?

Молодые (однолетние) стебли снаружи покрыты кожицей, которая затем замещается пробкой.

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

Самый прочный слой из перечисленных – древесина (в её состав входит механическая ткань).

В центре стебля находится более рыхлый слой - сердцевина, в которой откладываются запасы питательных веществ. Она состоит из крупных клеток основной ткани с тонкими оболочками. У некоторых растений между клетками находятся большие межклеточные пространства. Такая сердцевина очень рыхлая.

Пробка, состоящей из мёртвых клеток, заполненных воздухом, тоже ломается.

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

Между корой и древесиной залегает камбий. Он состоит из узких длинных клеток образовательной ткани с тонкими оболочками. Невооружённым 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. Так происходит рост стебля в толщину. При делении камбия клеток древесины образуется значительно больше, чем луба. Осенью деление клеток замедляется, а зимой прекращается полностью.

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

См. ответ на вопрос №2.

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.

Слои древесины, лежащие ближе к середине, старше по возрасту. Слои древесины, которые находятся ближе к коре, молодые (между древесиной и корой располагается камбий, который и образует новые кольца).

Вопросы

1. Каково внутреннее строение стебля дерева или кустарника?

На поперечном спиле дерева или кустарника легко различить следующие участки: кору, камбий, древесину и сердцевину.

2. Какое значение имеют кожица и пробка?

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 растения.

В кожице стебля, имеются устьица, через которые происходит газообмен. В пробке эту функцию выполняют чечевички.

3. Где расположен луб и из каких клеток он состоит?

Внутренний слой коры называют лубом. В его состав входят ситовидные трубки и клетки-спутницы, толстостенные лубяные волокна, а также 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. Жизнедеятельность ситовидных трубок обеспечивают клетки-спутницы.

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.

4. Что такое камбий? Где он расположен?

Камбий – это образовательная ткань, за счет которой происходит рост стебля в толщину. Весной и летом камбий энергично делится, и в результате в сторону коры откладываются новые клетки луба, а в сторону древесины - новые клетки древесины.

Камбий залегает между корой и древесиной.

5. Какие слои видны на поперечном срезе стебля при рассматривании невооружённым глазом и с помощью микроскопа?

На поперечном срезе стебля при рассматривании невооружённым глазом легко различить следующие участки: кору, камбий, древесину и сердцевину. С помощью микроскопа можно отличить в коре кожицу, пробку и луб.

6. Что такое годичные кольца? Как они образуются?

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.

Подумайте

Что можно определить по годичным кольцам? Почему у многих тропических растений годичных колец не видно?

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.

У многих тропических растений годичных колец не видно, т.к. условия там не отличаются по сезонам года и почти всегда благоприятные.

Задания

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

Стебель имеет большое значение в жизни растения. Стебель - опора, связующее звено между всеми органами растения, место для запасания веществ. Для выполнения этих функций в нем хорошо развиты проводящие, механические и запасающие ткани.

Основные функции стебля

Стебель - «ось», . Он выполняет опорную функцию, «держит» на себе листья, почки, цветки, плоды и выносит их к свету. Кроме того, по стеблю идет передача воды и питательных веществ от одних органов к другим, то есть стебель выполняет также и транспортную функцию.

У многих трав, всех деревьев и кустарников в стебле откладываются в запас питательные вещества, которые используются для роста почек, цветков и плодов. Следовательно, стебель выполняет еще и запасающую функцию.

Снаружи стебель защищают от внешних воздействий . Самый верхний слой стебля - кожица. Она присутствует только у молодых ветвей. У более старых кожица сменяется другой покровной тканью - пробкой. Под пробкой находится кора. Наружный слой коры представлен зелеными клетками, содержащими хлорофилл, поэтому стебель выполняет еще и фотосинтезирующую функцию. Внутренний слой коры - луб. В стебло в состав луба входят ситовидные трубки, лубяные и запасающие ткани. Лубяные волокна придают стеблю прочность и гибкость.

Следующий за корой слой клеток - камбий. Это образовательная ткань. Клетки камбия живые, в результате их деления образуются клетки луба и древесины. При этом в сторону древесины камбий откладывает клеток больше, чем в сторону коры. Древесина - самый мощный слой, залегающий под камбием. Она, как и луб, состоит из разных клеток. В ее состав входят сосуды и волокна. Все эти образования мертвые. Единственные живые клетки древесины - запасающие.

К центру от древесины расположена сердцевина Клетки сердцевины крупные, тонкостенные. Именно они выполняют запасающую функцию.

Годичные кольца

За счет образовательной ткани, находящейся на верхушке побега, стебель растет в длину. Деление клеток камбия обеспечивает рост стебля в толщину.

У деревьев, произрастающих в условиях умеренного климата, деление клеток камбия начинается весной и заканчивается осенью. Весной образуются более крупные клетки, а к концу лета - узкие, с толстыми оболочками. В результате формируется годичное кольцо - прирост древесины за год. Каждое кольцо состоит из светлого (летнего) и темного (зимнего) слоев. По числу годичных колец на спиле ствола можно определить возраст дерева.

Все органы растения делятся на вегетативные (которые не имеют отношения к размножению, зато позволяют растению расти и развиваться в свое удовольствие) и генеративные (которые только размножением и занимаются).

У высших, наземных, растений есть три вегетативных органа: корень, стебель и лист. Больше ничего вегетативного растение делать не умеет. И если растению нужно освоить какую-нибудь новую функцию или приспособиться к особым условиям окружающей среды, оно не создает для этого принципиально новый вегетативный орган, а модифицирует уже существующий. Такая модификация называется видоизменением . В результате видоизменения совершенно добропорядочный стебель, корень или лист может превратиться во что-то совсем на себя не похожее и начать выполнять абсолютно новую функцию, при этом зачастую отказавшись от старой. Например, стебель картофеля уходит под землю, разрастается и видоизменяется в клубень, чтобы запасать питательные вещества. Корень баньяна, наоборот, отрастает от стебля на большой высоте, доходит до земли и образует что-то вроде дополнительного ствола, поддерживающего ветки дерева (в результате чего один-единственный фикус может в подходящих условиях превратиться в небольшую рощу). Листья кактуса, чтобы уменьшить испарение в пустынном климате, превращаются в колючки (строго говоря, в колючки превращаются не «классические» листья, а почечные чешуи, которые уже являются видоизмененными листьями - то есть можно сказать, что это видоизменение в квадрате!). И так далее.

У одной из таксономических групп высших растений - покрытосеменных растений - развивается особый орган полового размножения - цветок. После оплодотворения из цветка развивается плод, содержащий семена этого растения.

Цветок имеет сложное строение. Он крепится к стеблю растения с помощью цветоножки . Цветоножка переходит в цветоложе , на котором и располагаются все остальные части цветка, а именно: чашелистики , которые прикрывают цветок снаружи, пока он еще не раскрылся, а затем разворачиваются и отгибаются, позволяя распуститься лепесткам , часто причудливого цвета и формы.

Чашелистики и лепестки - это стерильные, то есть не имеющие отношения непосредственно к размножению, части цветка. Они нужны цветку для красоты и защиты. Помимо них на цветоложе находятся и фертильные (то есть предназначенные именно для размножения) части.

Тычинка - мужской репродуктивный орган цветка. Тычинка состоит из стерильной тычиночной нити , к которой крепится фертильный пыльник - мешочек с пыльцой.

Пестик - женский репродуктивный орган цветка. Как правило, напоминает по форме бутылочку с узким горлом, образованную стерильными частями, в которой спрятана одна или несколько фертильных семяпочек - образований, из которых после оплодотворения образуется семя. Если семяпочка одна, в плоде будет только одно семя - как, например, в вишне или фундуке. Несколько семяпочек дадут несколько семян - как в яблоке, горохе и так далее.

Из оплодотворенного цветка развивается плод - сложное образование, где находятся семена, из которых впоследствии вырастут новые растения. При этом, если в цветке еще можно распознать какую-то общую схему строения, то плоды настолько разнообразны, что кажется, никакой общей схемы строения у них быть не может.

Все части цветка и плода, за исключением пыльника, семяпочки и семени, - вегетативные. Цветок подорожника или подсолнуха, кокосовый орех, арбуз или клубничина - все они, несмотря на внешние различия, за исключением пыльников, семяпочек и семян, состоят только из видоизмененных корня, стебля или листа.

Задача

Найдите в цветке и плоде видоизмененные вегетативные органы — стебель и лист.

Подсказка

Попробуйте вначале разобраться с цветком, а потом посмотреть, во что превращаются части цветка у плода.

Решение

Начнем с цветка.

Проще всего разобраться с цветоножкой - тем стебельком, на котором вырастает цветок. Ну конечно, это просто стебель, мирный, скромный и приличный стебель, почти ничем не отличающийся от самых обычных стеблей, на которых растут самые обычные листья. Цветоложе –– расширение, которым заканчивается цветоножка, - это тоже стебель, просто разросшийся вширь.

С чашелистиками и лепестками тоже все просто - ясно, что это просто слегка изменившиеся листья.

Если очень внимательно и скрупулезно изучить тычиночную нить, на которую крепится пыльник с пыльцой, то можно обнаружить, что это тоже лист, просто очень тонкий и сам на себя непохожий.

Но это еще не всё. Взглянем на пестик цветка, который когда-нибудь даст начало плоду растения. На первый взгляд вообще непонятно, из чего он получился: он, как правило, похож на бутылочку с толстым основанием и тонким, чуть расширенным сверху, горлышком. Можно было бы представить его видоизмененным стеблем, но, приглядевшись внимательно, мы отметём эту теорию: пестик многих растений состоит как бы из сросшихся между собой по кругу частей, а для стебля это совсем, совсем нехарактерно. Зато вглядевшись в эти самые сросшиеся части, мы обнаружим удивительную вещь. Оказывается, каждая такая часть - это не что иное, как лист, только изменившийся до такой степени, что узнать его с первого взгляда совершенно невозможно. То есть пестик тоже образован листьями, только обычно сросшимися по кругу. Такие «пестиковые» листья называются плодолистиками .

И плодолистиками они называются неслучайно, потому что к плоду имеют самое прямое отношение. Давайте, разобравшись с цветком, взглянем внимательно на плод.

Начнем с самого простого плода - листовки . Такой плод вы могли увидеть, например, у пиона. Внимательно рассмотрев (а еще лучше - экспериментально расковыряв на кусочки) этот плод, мы обнаружим, что это лист, сросшийся краями, причем к краям этим крепятся семена. При созревании листовка трескается по шву, разворачивается в обычный лист, и семена высыпаются.

Иными словами, картина такова. Пестик цветка, из которого после оплодотворения разовьется листовка, образован одним плодолистиком, внутри которого находятся несколько семяпочек. После оплодотворения в семяпочках этого пестика развиваются семена, а сам плодолистик вырастает в свернутый лист, к краям которого семена и крепятся.

Теперь поглядим на чуть более сложный плод - например, на боб гороха (который часто и неправильно называют стручком). Теперь мы, искушенные изучением листовки, быстро поймем, что и боб образован листьями - листьев этих два, они срослись краями и образуют створки боба.

В случае с листовкой и бобом листья узнать легко. Посмотрим теперь на другой известный плод - сливу. Где в нем лист? И откуда взялась сочная мясистая часть, которая окружает семя, косточку?

И вот тут нас ждет откровение. Внимательно вглядевшись в эту съедобную сочную часть, мы обнаружим, что это тоже лист, только сам на себя непохожий - разросшийся в толщину, сросшийся краями и поменявший цвет. Борозда, которая проходит вдоль плода сливы, - это шов от срастания.

Точно по тому же принципу устроены и плоды других костянок - вишни, персика, абрикоса и так далее. Орехи, например плод фундука, устроены так же: семя (ядро ореха) окружено единственным плодолистиком, правда плодолистик этот не сочный, а сухой и твердый - это и есть ореховая скорлупа. Кстати, на этой скорлупе тоже можно разглядеть шов - борозду, по которой плодолистик сросся.

Не будем останавливаться на достигнутом - посмотрим на другие плоды, например на помидор. Попробуем и в нем найти плодолистики. Теперь, когда мы уже искушены в таком деле, нам будет нетрудно увидеть, что помидор - это несколько (два или больше) сросшихся по кругу сочных плодолистиков, к внутренней поверхности которых крепятся семена.

Та же история и с огурцом - плодолистики в этом плоде настолько узнаваемы, что в них можно даже найти центральную жилку, характерную для листа.

Послесловие

Плодолистики можно найти во всех плодах — арбузе или чернике, банане или крылатке клена. В некоторых случаях могут возникнуть затруднения — например, в плоде клубники, на первый взгляд, никаких плодолистиков нет. Однако скрупулезное изучение клубничины покажет, что та ее сочная часть, которую мы привыкли называть плодом, на самом деле никакой не плод, а просто не в меру разросшееся цветоложе. Истинный же плод клубники — это те маленькие «косточки», которые находятся на этом сочном цветоложе. Косточки эти, при внимательном изучении, представляют собой крохотные орешки.

Не меньший сюрприз ожидает нас при изучении яблока. В съедобной сочной части яблока нет никаких следов плодолистиков. При этом каждое семя обернуто кожистой оболочкой, которую тоже непонятно, куда отнести. Однако внимательного исследователя рано или поздно осеняет: именно кожистые оболочки — это и есть плодолистики, сочная же, съедобная часть яблока, как и у клубники, не имеет отношения к плодолистикам, а представляет собой нечто другое — а именно то же цветоложе, сросшееся с чашелистиками и тычинками, которые так на яблоке и остаются. Иными словами, яблоко (рис. 7) — это тоже такая листовка, точнее — многолистовка, просто обросшая снаружи цветоложем.